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黎明重工：超細(xì)礦渣粉在混凝土中的重要作用以及更佳應(yīng)用范圍
2012-08-08 09:13
超細(xì)礦渣粉（或超細(xì)粒化高爐礦渣粉）是指符合國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥中?；郀t礦渣》GB/T203-1994規(guī)定的?；郀t礦渣，經(jīng)
黎明重工立式磨粉機或歐版磨粉機（或添加少量石膏一起粉磨）達(dá)到相當(dāng)細(xì)度且符合相應(yīng)活性指數(shù)的粉體。
1.改善混凝土的微結(jié)構(gòu)。主要是通過改善混凝土細(xì)微顆粒的級配，即改善粉體材料在混凝土中的粒度分布，產(chǎn)生密實堆積填充效應(yīng)，使混凝土的孔結(jié)構(gòu)優(yōu)化，即大孔數(shù)量減少，小孔數(shù)量增加，平均孔徑降低，分布更為合理；空隙率降低，特別是水泥水化產(chǎn)物之間的空隙，微結(jié)構(gòu)更為密實。
2.降低混凝土的拌合用水量（特別是游離態(tài)有害水的含量）。水泥的完全水化僅僅需要一小部分水，混凝土中的大部分水是為了滿足其工作性而引入的。我們稱之為游離態(tài)有害水。在混凝土施工和硬化中僅僅有一小部分游離態(tài)有害水可能會通過空氣蒸發(fā)和模板滲出，但是大部分游離態(tài)有害水會在混凝土硬化后形成較大的空隙，從而給混凝土結(jié)構(gòu)造成了長久的傷害。當(dāng)混凝土的孔結(jié)構(gòu)優(yōu)化、空隙率降低時，其游離態(tài)有害水的含量可相應(yīng)降低。
3.改善混凝土拌合物的和易性。由于超細(xì)礦渣粉是細(xì)微球狀體，其表面光滑，且性能穩(wěn)定，在混凝土中能夠起到一種類似于軸承的微珠潤滑作用，減少了摩擦阻力，有效改善了混凝土拌合物的和易性（即流動性、黏聚性、保水性等）?；炷涟韬衔锏暮鸵仔院?，則坍落度經(jīng)時損失小，工作性好（可泵性等）。
4.提高混凝土的強度。其一是改善混凝土的微結(jié)構(gòu)，增加密實度，以提高混凝土的強度。其二，超細(xì)礦渣粉中含有豐富的活性SiO2等，能夠與水泥的水化產(chǎn)物Ca（OH）2進行二次水化反應(yīng)，生成密實度更高的硅酸凝膠。
5.降低混凝土的水泥用量和水化熱。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：混凝土中心溫度與表面溫度的溫差不得超過25℃。在混凝土強度一定的情況下，摻加超細(xì)礦渣粉，可大幅降低水泥用量。同時可推遲熱峰的出現(xiàn)時間。
6.提高混凝土的抗?jié)B性。
7.提高混凝土的抗凍性。大量研究表明：混凝土的膠凝材料用量、水膠比、引氣性能等是影響混凝土抗凍性的主要因素?；炷了z比大時，其游離態(tài)有害水多，硬化后內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)差、空隙率大，則受凍融循環(huán)破壞的幾率大。當(dāng)在混凝土中引入大量的、細(xì)微的、均勻的氣泡時，這些細(xì)微氣泡即細(xì)微空間可以作為體積膨脹的“緩沖閥”，降低和避免其他物理和化學(xué)反應(yīng)引起的破壞。經(jīng)試驗表明，摻入超細(xì)礦渣粉的混凝土，其抗凍性明顯高于普通混凝土。
8.提高混凝土的抗裂性?；炷猎谟不^程中，由于化學(xué)減縮、冷縮和干縮等原因會引起體積收縮，其收縮值為自生體積的0.04%左右。這些收縮會給混凝土的體積穩(wěn)定性帶來很大的危害。經(jīng)試驗表明，摻入超細(xì)礦渣粉的混凝土，會產(chǎn)生適度的微膨脹。在鋼筋和骨料的約束下，可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力，以抵消混凝土在硬化過程產(chǎn)生的拉應(yīng)力，補償部分水化熱引起的溫度應(yīng)力，減少和避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。
9.提高混凝土的耐腐蝕性。超細(xì)礦渣粉中含有豐富的活性SiO2等，能夠與水泥的水化產(chǎn)物Ca（OH）2進行二次水化反應(yīng)，從而降低了混凝土硬化后水泥膠體與SO42--反應(yīng)生成鈣礬石的機會，一定程度上抑制了SO42-等離子的侵蝕破壞。這種鈣礬石，由于體積膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力受到了硬化后混凝土的約束，因此，其破壞力更強。另外，超細(xì)礦渣粉的摻加減少了水泥用量，即減少了水泥引入的堿含量，從而降低混凝土發(fā)生堿-集料反應(yīng)的破壞的可能性。
10.延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。Mehta（美特）整體論模型指出：“一個不透水但存在微裂縫且多孔的混凝土→經(jīng)侵蝕冷熱循環(huán)、干濕循環(huán)→混凝土結(jié)構(gòu)微裂縫增加、相連→水的滲入，有害物質(zhì)侵蝕→混凝土膨脹、鋼筋銹蝕、堿骨料反應(yīng)、水結(jié)冰、硫酸鹽侵蝕使混凝土強度和剛度降低→開裂破壞與整體性喪失。”
混凝土的不透水性是任何物理、化學(xué)破壞過程中的首先道防線。因此，超細(xì)礦渣粉在混凝土中的應(yīng)用對混凝土的可持續(xù)發(fā)展，即節(jié)約利用混凝土原材料，提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性有著非常重要的意義。
二、超細(xì)礦渣粉的更佳應(yīng)用范圍
1.高強度等級混凝土。配制C50混凝土，采用目前的水泥有相當(dāng)?shù)碾y度。那么，配制C60、C70甚至C80混凝土，就必須摻加超細(xì)礦渣粉及高性能外加劑才能夠完成。
2.大體積混凝土?？梢越档退嘤昧亢退療?，推遲熱峰的出現(xiàn)時間，有效地防止諸如裂縫等問題。
3.除了上述更佳應(yīng)用范圍以外，只要采用水泥、混凝土，都可以摻加不同摻量的超細(xì)礦渣粉。
總之，超細(xì)礦渣粉在混凝土中的應(yīng)用，不僅關(guān)系到混凝土的質(zhì)量問題，而且關(guān)系到“建設(shè)節(jié)約型社會、走可持續(xù)發(fā)展道路”的大問題。