图1 矿粉
矿粉是由高炉炼钢的副产品—--矿渣磨细制成的,它是一种非金属的、具有水化性能的材料,主要成分是硅酸钙和硅铝酸钙。
它们在高炉中与铁一起融化,在摄氏1500度的高温熔融状态下,迅速地在水中淬火形成玻璃状、看起来像砂子一样的粒状物质。
这些粒状材料经磨细到45微米以下,比表面积为400—600m2/kg,就制成了矿粉。
矿粉的相对密度一般在2.85到2.95,堆积密度为1050到1375 kg/m3。
图1 矿粉微观照片
矿粉颗粒是粗糙并带有棱角的,在有引发剂和水的环境下,能够发生水化反应。
矿粉的引发剂为氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钙(CaOH),它们都是硅酸盐水泥水化的产物。
因此,只要有硅酸盐水泥存在,经水淬火冷却的矿粉都能够发生水化反应。
需要注意的是在空气中自然冷却的矿渣制成的矿粉不具有水化性能。
国标“GB/T18046-2008 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉”中,把矿粉分成了三级,分别为S105,S95和S75,主要的区别是它们的活性指数和细度不同。
S105级矿粉28天活性指数大于105%,比表面积大于500m2/kg;S95级矿粉28天活性指数大于95%,比表面积大于400m2/kg;S75级矿粉28天活性指数大于75%,比表面积大于300m2/kg。
矿粉的活性指数指的是试验胶砂指定龄期的抗压强度与对比胶砂同龄期的抗压强度之比。
矿粉应用的一点体会
1、注意矿粉的掺量。
单掺矿粉时,以20%~40%为宜。
大体积混凝土可增至50%以上,以达到明显降低水化热的目的。
复掺时,总取代量不宜超过50%。
粉煤灰控制在20%以内,矿粉控制在30%以内。
初期使用时,最好粉煤灰控制在15%以内,矿粉控制在20%以内,大体积混凝土可适当放宽。
2、复掺时,针对不同等级粉煤灰,选择合适的复合比例。
矿粉在商品混凝土搅拌站使用时,常与粉煤灰复合使用。
这是因为粉煤灰比矿粉更为廉价,单掺矿粉对混凝土成本不利。
虽然单掺粉煤灰可以大幅度降低成本,但掺量受到较大限制。
另外,矿粉和粉煤灰复配时能充分利用二者的“优势互补”,改善混凝土性能。
3、注意矿粉(或矿粉和粉煤灰复掺时)混凝土的养护。
4、注意调整混凝土的凝结时间。
矿粉对混凝土的凝结时间与不掺矿粉的普通混凝土相比,具有一定的缓凝效果。
混凝土的初凝、终凝时间要比基准混凝土推迟1h~2.5h左右,因此,商品混凝土公司应注意调整混凝土的凝结时间,特别是冬季施工,应调整混凝土配合比,控制混凝土中的矿粉掺量。
5、注意混凝土用水量的调整。
矿粉与高效减水剂复合使用时,具有辅助减水的功能,与只掺高效减水剂的普通水泥混凝土相比,在保证混凝土初始坍落度相同的情况下,可以减少用水量。
6、混凝土成型后的养护也直接影响混凝土的质量。
要特别注意混凝土的早期养护、夏季养护、冬季养护和位于通风口部位的混凝土养护。
掺矿粉的混凝土质量是有保证的,完全能做到内实外光。
7、混凝土试件在一定程度上反映了混凝土实体的强度,也是混凝土进行质量评定的主要依据,因此,混凝土试件必须认真制作,妥善养护。
一方面,如果混凝土试件制作马虎,不注意养护,则容易导致混凝土试件不合格,而实际上混凝土实体强度是满足要求的,从而带来不必要的麻烦。
另一方面,制作试件也不能弄虚作假,结果混凝土试件是合格了,但混凝土实体质量到底如何很难确定,容易造成工程质量隐患。
因此,制作试件一定要认认真真,实事求是,工地试验室的建设也不能马虎随便,特别是在冬天,养护条件太差很容易造成混凝土试件的不合格。