复合矿物掺合料在高性能混凝土中的应用
混凝土中矿物掺合料应用技术规程
混凝土中矿物掺合料应用技术规程一、前言混凝土是建筑中最常用的材料之一，其主要成分为水泥、骨料、水和外加剂。
随着经济的发展和环保意识的提高，使用矿物掺合料来替代部分水泥已成为一种趋势。
矿物掺合料不仅可以减少水泥的使用量，降低成本，还可以改善混凝土的性能。
本文将介绍混凝土中矿物掺合料的应用技术规程。
二、矿物掺合料的种类矿物掺合料主要有粉煤灰、硅灰、矿渣粉、石灰石粉等。
其中，粉煤灰和矿渣粉是应用最广泛的两种掺合料。
1.粉煤灰粉煤灰是煤电厂烟气中的固体废弃物，是一种具有活性的矿物质粉末。
其主要成分为二氧化硅、三氧化二铁、氧化铝、钙化合物等。
粉煤灰分为三类，即Ⅰ级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰和Ⅲ级粉煤灰。
Ⅰ级粉煤灰中活性成分较高，适用于高强度混凝土；Ⅱ级粉煤灰中活性成分较低，适用于低强度混凝土；Ⅲ级粉煤灰中活性成分较低，只适用于一些特殊的混凝土。
2.矿渣粉矿渣粉是冶金工业中的一种废弃物，是一种具有活性的矿物质粉末。
其主要成分为硅酸盐、氧化铝、氧化钙、氧化镁等。
矿渣粉适用于各种强度等级的混凝土，尤其适用于高性能混凝土和自密实混凝土。
三、矿物掺合料的应用技术规程1.掺合料的选用掺合料的选用应根据混凝土的性能要求、施工条件、掺合料的种类和质量等因素来确定。
一般来说，掺合料的用量应不超过水泥用量的50%，过量使用会降低混凝土的强度和耐久性。
2.掺合料的质量检验掺合料的质量检验应符合国家相关标准。
检验项目包括掺合料的化学成分、物理性质、细度、活性等指标。
在使用掺合料前，应对其进行试验性使用，确定其对混凝土性能的影响。
3.掺合料的储存和保管掺合料的储存和保管应符合国家相关标准。
掺合料应存放在干燥、通风、防潮的仓库中，防止杂质的混入。
不同种类的掺合料应分别存放，标识明确。
4.混凝土拌合比的设计混凝土拌合比的设计应根据混凝土的性能要求、掺合料的种类和用量、水泥的品种和用量等因素来确定。
拌合比的设计应遵循最经济、最合理的原则，确保混凝土的强度和耐久性。
超细矿物掺合料在混凝土中应用的研究
超细矿物掺合料在混凝土中应用的研究引言：混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料，具有强度高、耐久性好、施工方便等特点。
然而，传统混凝土存在着一些缺陷，如低强度、开裂、早期收缩等问题。
为了改善混凝土的性能，许多研究者开始将超细矿物掺合料引入混凝土中，通过调整掺合料的比例和类型，以提高混凝土的力学性能和耐久性。
超细矿物掺合料是一种具有较小颗粒大小（一般小于10微米）的非金属矿物材料，如煤灰、矿石粉等。
由于其颗粒尺寸小，特别是微观细观下的分散性好，超细矿物掺合料具有较高的活性和充实效应，可以细化混凝土基体结构，提高混凝土的致密性和力学性能。
1.提高强度：通过添加适量的超细矿物掺合料，可以填充混凝土基体中的微孔隙，改善混凝土的结构致密性，从而提高混凝土的抗压强度和抗折强度。
研究表明，添加10%左右的超细矿物掺合料，可以显著提高混凝土的力学性能。
2.提高耐久性：超细矿物掺合料对混凝土的耐久性有着重要的影响。
超细矿物掺合料具有较高的活性，可以与水泥反应生成硬化产物，填充混凝土孔洞，从而降低渗透性和氯离子渗透性，提高混凝土的耐久性。
3.控制开裂：混凝土在硬化过程中由于水泥的收缩而容易产生开裂。
通过添加适量的超细矿物掺合料，可以调整水泥基体的收缩性，减少混凝土的开裂倾向。
研究表明，添加5%左右的超细矿物掺合料，可以有效控制混凝土的收缩开裂。
4.提高抗硫酸盐侵蚀性：超细矿物掺合料中的硅酸盐和铝酸盐成分具有良好的抗酸蚀性和抗硫酸盐侵蚀性。
添加适量的超细矿物掺合料可以降低混凝土的膨胀率和质量损失，提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
5.降低碳排放：超细矿物掺合料不仅可以提高混凝土的性能，还可以降低混凝土的碳排放量。
相比于传统混凝土中的水泥掺量，添加适量的超细矿物掺合料可以减少相应的水泥用量，从而降低碳排放。
结论：超细矿物掺合料作为混凝土的添加剂，具有调控混凝土性能、提高耐久性、降低环境污染等优势。
因此，研究超细矿物掺合料在混凝土中的应用是一个热门领域，能够在建筑工程中发挥重要作用。
矿物掺合料在UHPC_的应用研究
矿物掺合料在UHPC的应用研究邹辉杰1，朱泽文2，3，毛琳2，3，蔡金平4，史振华4，宋荣恒1（1. 江西省交通投资集团有限责任公司，江西南昌 330013；2. 江西省交通科学研究院有限公司，江西南昌 330013；3. 江西省桥梁结构重点实验室，江西南昌 330013；4. 华东交通大学，江西南昌 330013）［摘要］超高性能混凝土（ultra-high performance concrete，UHPC）具备高强度、高韧性和高耐久性等特性，应用前景广阔。
UHPC需要消耗大量的硅灰及水泥，导致其成本高昂，且会显著增大碳排放量。
而且由于UHPC的水胶比较低，体系中水泥和硅灰的水化不充分，造成材料浪费。
因此，本文通过总结一些常见的矿物掺合料，包括粉煤灰、高炉矿渣、偏高岭土和稻壳灰，通过对它们的水化机理、力学性能的研究与总结，揭示了各种矿物掺合料对UHPC的影响：粉煤灰和矿渣会降低UHPC的早期强度，对后期强度影响不大；偏高岭土会提高UHPC的早期强度，后期强度则会降低；稻壳灰则是对UHPC的早期和后期强度都有提升。
［关键词］超高性能混凝土；粉煤灰；高炉矿渣；偏高岭土；稻壳灰［中图分类号］TU528 ［文献标识码］A ［文章编号］1001-554X（2023）09-0139-07Research on the application of mineral admixture in UHPC ZOU Hui-jie，ZHU Ze-wen，MAO Lin，CAI Jin-ping，SHI Zhen-hua，SONG Rong-hengUHPC是指抗压强度在150MPa以上，具有超高韧性和耐久性的纤维增强水泥基复合材料的统称［1］。
UHPC是一种领先的建筑材料，与传统混凝土相比具有极大的优越性能，在众多领域中都有着广泛的应用。
除了出色的抗压强度外，基于颗粒堆积理论设计的UHPC在致密微观组织结构的帮助下也具有优于传统混凝土的耐久性［2，3］。
混凝土组成材料之矿物掺合料
混凝土组成材料之矿物掺合料矿物掺合料，指以氧化硅、氧化铝为主要成分，在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土性能，且掺量不小于5%的具有火山灰活性的粉体材料。
矿物掺合料是混凝土的主要组成材料，它起着根本改变传统混凝土性能的作用。
在高性能混凝土中加入较大量的磨细矿物掺合料，可以起到降低温升，改善工作性，增进后期强度，改善混凝土内部结构，提高耐久性，节约资源等作用。
其中某些矿物细掺合料还能起到抑制碱-骨料反应的作用。
可以将这种磨细矿物掺合料作为胶凝材料的一部分。
高性能混凝土中的水胶比是指水与水泥加矿物细掺合料之比。
矿物掺合料不同于传统的水泥混合材，虽然两者同为粉煤灰、矿渣等工业废渣及沸石粉、石灰粉等天然矿粉，但两者的细度有所不同，由于组成高性能混凝土的矿物细掺合料细度更细，颗粒级配更合理，具有更高的表面活性能，能充分发挥细掺合料的粉体效应，其掺量也远远高过水泥混合材。
不同的矿物掺合料对改善混凝土的物理、力学性能与耐久性具有不同的效果，应根据混凝土的设计要求与结构的工作环境加以选择。
使用矿物细掺合料与使用高效减水剂同样重要，必须认真试验选择。
粉煤灰1．品质指标粉煤灰按其品质分为I、II、III三个等级。
其品质指标应满足表10-10的规定。
这些指标适用于一般工业与民用建筑结构和构筑物中掺粉煤灰的混凝土和砂浆。
粉煤灰品质指标和分类表10-102．粉煤灰验收粉煤灰的供货方应按规定对粉煤灰进行批量检验，并签发出厂合格证，其内容包括：（1）厂名和批号；（2）合格证编号及日期；（3）粉煤灰的级别及数量；（4）检验结果（按表10-10的要求）。
检验批以一昼夜连续供应200t相同等级的粉煤灰为一批，不足200t者按一批计。
粉煤灰供应的数量按干灰（含水率＜1％）的重量计算，必要时，使用者可对粉煤灰的品质进行随机抽样检验。
取样的方法有以下两种：（1）散装灰取样：从不同的部位取10份试样，每份不小于1kg，混合拌匀，按四分法缩取比试验所需量大一倍的试样（称为平均试样）。
复掺矿物掺合料大体积混凝土研究浅析
复掺矿物掺合料大体积 限责任公 司 。贵阳 ５ ５ ０ ０ ０ １）
【 摘 要】 通过某桥梁工程 Ｃ ４ ０ 大体积混凝土主塔承 台施 工工
（ ７ ）配制混 凝土加 入适量 缓凝剂 、来延 长初凝 和终凝 时间，使 混凝土 内部 升温 和降温不 出现温度梯度峰值 ，即是升温最 高值 ，充 分发挥混凝 土自身强度潜 力和材料松驰 的特征 ，使混凝土 的抗拉强 度 大 于 温 差 应 力 ，减 少 裂 缝 产 生 。 （ ８ ）在结构设计及计算时 ，应考 虑大体积 砼中水 泥在水化过程 中产生温度 应力 对结构的不利因素 。所 以结构 的配筋应增加 由于温 度应力产生 附加 应力的配筋，或采用钢纤维混凝土 ，可 以大大提 高 混凝土 内部 的抗拉 强度 ， 这是 减少或消 除结构裂缝 的重要构造措施 。 （ ９ ）对浇筑混凝土 采用有 效保湿 、保湿 的保养措施 、在混凝土 表面用麻袋 或草袋 覆盖，并用清水浇湿 ，尽量减少混凝土表面热扩 散快 、温差大 、降低 外界环境与混凝土表面的温差值 ，减少温差应 力对结构 的影响 。 ２混 凝土配合比试验 ２ ． １ 原 料 （ １ ）水泥：水城水泥厂产 Ｐ ． ｏ ４ ２ ． ５ ；（ ２ ） 砂 ：含泥量 ｏ ． ５ ％ ，细 度模数 ３ ． １ ４的机 制中砂 ； （ ３ ） 石：碎石 ，５ ２ ０ ｍ ｍ连续级配；（ ４ ） 矿 粉 ：￥ ９ ５ 级 ；（ ５ ） 粉煤灰 ： Ｉ 级灰 ；（ ６ ） 外加剂 ：缓凝泵送剂 。 ２ ． ２ 混 凝 土 配 合 比 （ 水泥＋ 复合掺合料 ） ：砂 ：石：水：外加剂 ＝ ４ ３ ０： ７ １ ２： １ ０ ３ ５： １ ６ ２ ：１ ２ ５ ，掺 合 料 ４ ０ ％（ 矿渣微粉 ３ ０ ％ 、粉 煤 灰 １ ０ ％ ） 等量取代水泥 。 复掺矿物掺合料后混凝土 的和 易性得 到改善 ， 经 时坍落度损失减小 ， 初终凝时 间也延 长。单掺磨细矿粉后混凝土泌水率增大 ，但复合粉 煤灰后，混凝土泌水率显著下降。双掺对混凝土早期强度稍有 降低 ， 但 ２ ８ ｄ强度接近甚至超过 未掺掺合料 的混凝土达到 了 ５ １ ． Ｏ Ｍ Ｐ ａ ，显 示 良好 的强度发 展趋 势。 同时对混凝土抗渗性 、与外加剂 的适应性 的检测结果表 明，双掺后混凝土抗渗性大于 ｓ ８ ，水泥与外加剂 的适 应 性 得 到 改善 。
混凝土中矿物掺合料的应用
石灰石粉作混凝土矿物掺和 料试验研究与应用
汇报人：宋少民
日期：2012 日期： 2012-6-21
☞ 汇报内容 内容 :
一 二 三 四
现代混凝土呼唤科学革命 现代混凝土中的粉体 石灰石粉混凝土试验研究 相关标准的思考与技术要点
一
库恩的科学发展模式 早在1962年，美国科学哲学家库恩在著作
0.29 0.30 0.30 0.31
三
3.1
背
景
法国的西瓦克斯核电站Ⅱ 法国的西瓦克斯核电站 Ⅱ号反应堆C50 号反应堆C50高 高 性能混凝土的配合比中使用了CPJ5 性能混凝土的配合比中使用了 CPJ5细掺料水泥 细掺料水泥 ，含有9% ，含有 含有9% 含有 9%的石灰石粉 9%的石灰石粉。而每 的石灰石粉 而每m3混凝土中水泥用 的石灰石粉。而每m 量为266kg 量为 266kg，石灰石粉掺量为 ，石灰石粉掺量为114kg 114kg，硅灰掺量 ，硅灰掺量 为40kg 40kg，水胶比为 ，水胶比为0.38 0.38，坍落度为 ，坍落度为18 18-23 23㎝ ㎝， 28天抗压强度为 28 天抗压强度为67MPa 67MPa，绝热温升为 ，绝热温升为30℃ 30℃，其 ，其 它指标均符合要求。 它指标均符合要求
43 43 43 43
230 200 215 215
超细石灰石粉掺量(kg/m 3)
三
3 2 关于和易性 3.2
半小时胶砂流动度损失
编号
初始流动度
半小时流动度
流动度损失
LS0 LS15 LS20 LS25
160 255 265 280
110 188 200 213
50 67 65 67
矿物掺合料的作用
矿物掺合料的作用矿物掺合料是一种广泛应用在建筑、道路、桥梁等工程中的材料。
它的作用不仅是弥补一些原材料的不足，还可以改良材料的性能，提高产品的质量和效益。
首先，矿物掺合料可以弥补原材料的不足。
例如，水泥是建筑材料中最常用的材料之一，但由于水泥生产需要消耗大量的能源和资源，而且生产过程会释放大量的二氧化碳等有害气体，所以相应的成本也很高。
在这种情况下，通过混合矿物掺合料，可以减少对水泥的使用，弥补水泥的不足，同时降低成本，达到节能减排的目的。
其次，矿物掺合料还可以改良材料的性能。
例如，添加适量的硅灰石、粉煤灰等矿物掺合料到混凝土中会显著提高混凝土的抗压强度、抗裂性能、耐久性等指标。
添加矿渣粉到水泥中可以增强水泥的耐久性、防止硫酸盐侵蚀、减缓环境配水，同时减少成本。
矿渣粉还可以用于铁路道床，能够显著增加铁路道床强度。
由此可见，矿物掺合料能够通过改变材料的组成和结构，来改变材料的性质，提高产品质量和使用效果。
最后，矿物掺合料还有助于提高工程效益。
掺入适量的沸石粉、钾长石粉等矿物掺合料到沥青混凝土中可以改善沥青混凝土的流变性质和耐久性，提高路面的承载能力和耐久性，延长路面使用寿命。
而这种掺合料的使用相比传统的路面修复方法，不仅能够减少工程时间和成本，而且还能够减轻交通拥堵对日常生活和商业活动的影响，提高工程效益。
总之，矿物掺合料的作用不仅是弥补原材料的不足和改良产品性能，还可以提高工程效益。
因此，矿物掺合料在建筑、道路、桥梁等工程中具有广泛应用前景。
未来，随着科技的不断发展和环保意识的日益提高，矿物掺合料的使用范围将进一步扩大，带来更多的经济、环保和社会效益。
矿物掺合料混凝土的应用正文
北京市地方标准混凝土矿物掺合料应用技术规程DBJ××-××-20021．总则1．0．1为了科学、合理地在混凝土中应用矿物掺合料，规范各种掺合料的应用技术，达到改善混凝土性能、提高工程质量的目的，制定本规程。
1．0．2本规程适用于掺用粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、沸石粉和复合掺合料的各类预拌混凝土、现场搅拌混凝土和预制构件混凝土。
1．0．3应用矿物掺合料配制混凝土时，应符合本规程规定；本规程未作规定者，尚应符合国家现行的有关标准和技术规程的规定。
2．术语、符号2．1术语2．1．1普通混凝土：系指干密度为2000~2800kg/m3的水泥混凝土。
2．1．2基准混凝土：与掺矿物掺合料混凝土相对应的不掺矿物掺合料或外加剂的对比试验用的水泥混凝土。
2．1．3矿物掺合料：指以氧化硅、氧化铝为主要成分，在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土性能，且掺量不小于5%的具有火山灰活性的粉体材料。
2．1．4粉煤灰：从电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末。
2．1．5粒化高炉矿渣粉：粒化高炉矿渣经干燥、粉磨（也可以添加少量石膏或助磨剂一起粉磨）达到规定细度并符合规定活性指数的粉体材料。
2．1．6硅灰：生产硅钢或硅金属时高纯度石英和煤在电弧炉中还原所得的一种超细粉末，从炉中排出废气中过滤收集而得。
2．1．7沸石粉：指天然斜发沸石岩和丝光沸石岩多孔结构的微晶矿物经破碎、磨细制成的粉体材料。
2．1．8复合掺合料：指采用两种或两种以上的矿物原料，单独粉磨至规定的细度后再按一定的比例复合、或者两种及两种以上的矿物原料按一定的比例混合后粉磨达到规定细度并符合规定活性指数的粉体材料。
2．1．9高钙粉煤灰：指氧化钙含量在8%以上或游离氧化钙含量大于1%的粉煤灰。
2．2符号βc——取代水泥百分率（%）m f——每立方米混凝土中的矿物掺合料用量（kg/m3）δc——超量系数m co——每立方米基准混凝土中的水泥用量（kg/m3）m c——每立方米掺矿物掺合料混凝土中的水泥用量（kg/m3）A ma——每立方米混凝土由掺合料带入的有效碱含量（kg/m3）β——掺合料有效碱含量占掺合料碱含量的百分率（%）K ma——矿物掺合料的碱含量（%）3．一般规定3．1配制强度等级为C60及C60以上的混凝土，宜采用Ⅰ级粉煤灰、Ⅰ级沸石粉、硅灰及粒化高炉矿渣粉或复合掺合料，C60以下的混凝土可采用其他等级的矿物掺合料。