3矿物掺合料
混凝土中掺加矿物掺合料的效果原理
混凝土中掺加矿物掺合料的效果原理一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、道路等工程领域的材料。
在混凝土生产中，加入矿物掺合料可以改善混凝土的性能，提高混凝土的强度和耐久性。
本文将探讨混凝土中掺加矿物掺合料的效果原理。
二、矿物掺合料的种类和性质1.粉煤灰粉煤灰是一种煤炭燃烧产生的细粉末，主要由二氧化硅、氧化铝、氧化铁和氧化钙等组成。
粉煤灰的颗粒细小，表面积大，可以填充混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实性。
同时，粉煤灰中的氧化钙能够与水反应生成较为稳定的硬化产物，从而提高混凝土的强度和耐久性。
2.矿渣粉矿渣粉是一种由冶金工业产生的副产品，主要由氧化硅、氧化铝和氧化钙等组成。
与粉煤灰相比，矿渣粉的颗粒更为均匀，具有更好的活性。
矿渣粉中的氧化钙和氧化铝能够与水反应生成水化硅酸钙和水化铝酸盐等胶凝产物，从而提高混凝土的强度和耐久性。
3.硅灰硅灰是一种由半导体工业产生的副产品，主要由氧化硅组成。
硅灰的颗粒细小，具有极高的活性。
硅灰与水反应生成硅酸盐胶凝产物，可以填充混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实性。
同时，硅灰中的氧化铝能够与水反应生成水化铝酸盐等胶凝产物，从而提高混凝土的强度和耐久性。
三、矿物掺合料对混凝土性能的影响1.强度混凝土的强度是混凝土中水泥的硬化产物的强度。
矿物掺合料中的成分能够与水泥中的成分反应，生成较为稳定的硬化产物。
同时，矿物掺合料中的细粉末能够填充混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实性。
因此，加入矿物掺合料可以提高混凝土的强度。
2.耐久性混凝土在长期使用过程中会受到各种外界因素的影响，如气候、水分、化学物质等。
矿物掺合料中的成分能够与水泥中的成分反应，生成较为稳定的硬化产物，从而提高混凝土的耐久性。
同时，矿物掺合料中的细粉末能够填充混凝土中的孔隙，减少混凝土中的孔隙水分和氧气的侵入，从而延长混凝土的使用寿命。
3.工作性能混凝土的工作性能包括可塑性、流动性、凝结时间等方面。
加入矿物掺合料可以改善混凝土的工作性能。
混凝土的组成材料
混凝土的组成材料
混凝土是由水泥、骨料（粗骨料和细骨料）、矿物掺合料和水按一定的比例配制而成的人造石材。
下面将详细介绍混凝土的组成材料。
1. 水泥：水泥是混凝土的胶凝材料，其主要成分为硅酸盐、铝酸盐和石膏。
水泥在与水混合后会发生水化反应，形成胶状物质，使混凝土具有粘结力并硬化成强度较高的石材。
2. 骨料：骨料是混凝土的主要填充物，可分为粗骨料和细骨料。
常用的粗骨料有砂（河砂、山砂）、石子（石英石、花岗岩、石灰石等）等。
粗骨料的主要作用是提供混凝土的强度和稳定性。
3. 矿物掺合料：矿物掺合料是指在混凝土配制中使用的非金属矿产物质，常见的有粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉等。
掺入适量的矿物掺合料可以改善混凝土的工作性能、减少裂缝和收缩，提高其耐久性和抗渗性能。
4. 水：水是混凝土的溶剂，通过溶解水泥中的化学物质来促使水泥发生水化反应。
水的用量应根据混凝土设计强度和工作性能来确定，过多或过少都会影响混凝土的质量。
除了上述主要组成材料外，还可以加入一些辅助材料来改善混凝土的性能，如减水剂、增稠剂、防水剂、增强剂等。
减水剂可以降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性和工作性能；增稠剂可使混凝土变得粘稠，适用于施工垂直或高度悬挂的部
位；防水剂可以提高混凝土的抗渗性能；增强剂可增加混凝土的抗压强度和抗裂性能。
综上所述，混凝土的主要组成材料包括水泥、骨料、矿物掺合料和水。
这些材料按一定的比例配制，经过搅拌、浇筑和养护等工艺过程，最终形成坚固耐用的混凝土。
在实际应用中，还可以加入辅助材料来满足特定的工程需求。
常用矿物掺合料有哪些、为何使用矿物掺合料
常用矿物掺合料有哪些?为何使用矿物掺合料？答：1、分类：①非活性矿物掺合料：基本不与水泥组分起反应,如石灰石,磨细石英砂等材料。
②活性矿物掺合料：掺合料本身不硬化或者硬化速度很慢,但能生成具有胶凝能力的水化产物,如粉煤灰,粒化高炉矿渣粉,硅灰等。
粉煤灰：煤粉炉烟道气体中收集的粉末。
粉煤灰按煤种和氧化钙含量分为F类和C类。
F类粉煤灰一由无烟煤或烟煤燃烧收集的粉煤灰。
C类粉煤灰一氧化钙含量一般大于10%，由褐煤或次烟煤燃烧收集的粉煤灰。
粒化高炉矿渣粉：从炼铁高炉中排出的，以硅酸盐和铝硅酸盐为主要成分的熔融物，经淬冷成粒后粉磨所得的粉体材料。
硅灰：从冶炼硅铁合金或工业硅时通过烟道排出的粉尘，经收集得到的以无定形二氧化硅为主要成分的粉体材料。
石灰石粉：以一定纯度的石灰石为原料，经粉磨至规定细度的粉状材料。
钢渣粉：从炼钢炉中排出的，以硅酸盐为主要成分的熔融物，经消解稳定化处理后粉磨所得的粉体材料。
磷渣粉:用电炉法制黄磷时，所得到的以硅酸钙为主要成分的熔融物，经淬冷成粒后粉磨所得的粉体材料。
沸石粉：将天然斜发沸石岩或丝光沸石岩磨细制成的粉体材料。
复合矿物掺合料：将上述所列的两种或两种以上矿物掺合料按一定比例复合后的粉体材料。
2、作用机理：（1）化学活性效应：①矿物掺料中含有SiO2和Al2O3活性成分，与水泥中的石膏及水泥水化生成的Ca(OH)2生成C-S-H和C-A-H、水化硫铝酸钙；②减少了混凝土中Ca(OH)2的含量，改善界面过渡区的结构使浆体界面的粘接力增强，一定程度上改善混凝土的力学性能与耐久性。
（2）形态效应：①由外观形貌、表面性质、颗粒级配等产生的效应。
掺合料中的球形颗粒含量较高时，可增大混凝土的流动性；②尖角状颗粒含量很多，易导致混凝土泌水。
（3）微集料效应①掺和料中的微细颗粒均匀分布在水泥浆内，填充毛细孔，改善混凝土孔结构和增大密实度的效应，②混凝土中掺入适量的矿物掺合料混合均匀之后，粉体的颗粒级配更为合理，提高混凝土密实度，以及混凝土的抗渗性与抗Cl-的侵蚀能力。
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）。
混凝土中矿物掺合料的原理
混凝土中矿物掺合料的原理一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一，由于其具有优良的性能和可靠的使用寿命，在建筑工程中广泛应用。
矿物掺合料是一种能够改善混凝土性能的材料，其在混凝土中的应用已经得到了广泛的关注和研究。
本文将对混凝土中矿物掺合料的原理进行详细的介绍和分析。
二、矿物掺合料的定义矿物掺合料是一种由天然矿物或工业废弃物制成的，能够代替部分水泥的材料。
矿物掺合料主要包括矿渣粉、粉煤灰、硅灰等。
三、矿物掺合料的作用机理1. 促进水化反应矿物掺合料中的活性物质可以与水泥中的Ca(OH)2反应生成新的水化产物，从而促进混凝土的水化反应，提高混凝土强度和耐久性。
2. 细化孔隙结构矿物掺合料中的细小颗粒可以填充混凝土中的孔隙，降低混凝土的渗透性和渗漏性，提高混凝土的耐久性。
3. 增加混凝土的流动性矿物掺合料中的微细颗粒可以填充混凝土中的间隙，从而增加混凝土的流动性，提高混凝土的可塑性和施工性能。
4. 减少水泥用量矿物掺合料可以代替部分水泥，从而减少混凝土中的水泥用量，降低混凝土成本，减少环境污染。
四、不同矿物掺合料的作用机理1. 粉煤灰粉煤灰是煤炭燃烧产生的一种粉状灰烬，其主要成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3等。
粉煤灰可以代替部分水泥，提高混凝土的强度和耐久性，降低混凝土的收缩和渗透性。
2. 矿渣粉矿渣粉是冶金工业中产生的一种固体废弃物，其主要成分是SiO2、Al2O3和CaO等。
矿渣粉可以代替部分水泥，提高混凝土的强度和耐久性，改善混凝土的耐久性和抗裂性。
3. 活性硅灰活性硅灰是一种由硅酸盐矿物通过热处理而得到的一种活性粉末，其主要成分是SiO2、Al2O3和CaO等。
活性硅灰可以代替部分水泥，提高混凝土的强度和耐久性，改善混凝土的耐久性和抗裂性。
五、不同矿物掺合料的适用范围1. 粉煤灰适用于C20-C80混凝土的制备。
2. 矿渣粉适用于C30-C80混凝土的制备。
3. 活性硅灰适用于C50-C80混凝土的制备。
混凝土中矿物掺合料的使用标准
混凝土中矿物掺合料的使用标准一、引言混凝土是建筑工程中使用最广泛的材料之一，其性能和质量直接关系到建筑物的安全和耐久性。
矿物掺合料是混凝土中的一种重要材料，可以改善混凝土的性能、降低其成本、减少对环境的影响。
因此，对混凝土中矿物掺合料的使用标准进行规范和统一，具有重要的现实意义和深远的发展前景。
二、矿物掺合料的定义矿物掺合料是指对水泥基材料进行掺合，能够在混凝土中发挥一定作用的无机材料。
矿物掺合料可以分为粉状和颗粒状两类。
常见的矿物掺合料有粉煤灰、矿渣粉、硅灰、膨胀珍珠岩等。
三、矿物掺合料的使用标准1.掺量掺量是指混凝土中矿物掺合料所占的比例。
掺量的大小直接影响混凝土的性能和经济性。
矿物掺合料的掺量应根据混凝土的性能要求和混凝土材料的特性进行确定。
一般来说，矿物掺合料的掺量应在10%～50%之间。
2.粒径矿物掺合料的粒径应符合标准要求。
粉状矿物掺合料的粒径应小于45μm，颗粒状矿物掺合料的粒径应符合相应的标准要求，以保证混凝土的工作性能和强度。
3.水分矿物掺合料的含水率应符合标准要求。
水分过高会导致矿物掺合料与水泥发生反应，影响混凝土强度的发挥；水分过低则会影响混凝土的工作性能。
4.化学成分矿物掺合料的化学成分应符合标准要求。
矿物掺合料中的主要成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3等，其含量应符合相应的标准要求，以保证混凝土的性能和质量。
5.物理性能矿物掺合料的物理性能应符合标准要求。
包括比表面积、密度、吸水率等指标，这些指标对混凝土的品质和性能影响较大，应严格控制。
6.掺合方式矿物掺合料应与水泥充分混合，以确保混凝土的均匀性和性能稳定性。
混合方式应符合标准要求，可以采用干混或湿混等方式。
7.质量检验矿物掺合料的质量检验应包括外观检查、化学成分分析、物理性能测试等多个方面。
质量检验的结果应符合相应的标准要求，以确保矿物掺合料的质量和性能。
四、结论矿物掺合料是混凝土中的一种重要材料，其使用标准的规范和统一对于保证混凝土的品质和性能具有重要的作用。
混凝土中矿物掺合料使用方法
混凝土中矿物掺合料使用方法混凝土是一种广泛使用的建筑材料，它主要由水泥、砂、骨料和水组成。
然而，在混凝土的制造过程中使用掺合料可以提高其性能和耐久性。
矿物掺合料是一种常用的掺合料，它可以减少混凝土中水泥的使用量，改善混凝土的性能，提高其耐久性。
本文将介绍混凝土中矿物掺合料的使用方法。
一、矿物掺合料的种类及特点1.矿渣粉矿渣粉是一种由炉渣经过磨细加工得到的粉末状物质。
它的颜色为灰白色或淡绿色，主要用于混凝土中的水泥掺合料。
矿渣粉具有良好的活性，可以与水泥反应生成硬化产物，从而提高混凝土的强度和耐久性。
2.粉煤灰粉煤灰是一种由燃煤产生的烟气经过过滤和收集后得到的细粉末。
它的颜色为灰色或淡灰色，主要用于混凝土中的水泥掺合料。
粉煤灰具有良好的细度和活性，可以与水泥反应生成硬化产物，从而提高混凝土的强度和耐久性。
3.矿粉矿粉是一种由选矿废料经过磨细加工得到的粉末状物质。
它的颜色为灰色或棕色，主要用于混凝土中的细骨料掺合料。
矿粉具有良好的细度和活性，可以填充混凝土中的微孔，从而提高混凝土的密实性和耐久性。
二、矿物掺合料的应用1.确定掺合料的种类和用量在使用矿物掺合料之前，必须确定掺合料的种类和用量。
掺合料的种类应根据混凝土的性能要求和使用环境来选择。
一般情况下，矿渣粉和粉煤灰用于水泥掺合料，矿粉用于细骨料掺合料。
掺合料的用量应根据混凝土的配合比和使用要求来确定。
一般情况下，掺合料的用量不超过水泥用量的40%。
2.混合掺合料和水泥将矿物掺合料和水泥混合均匀。
混合的时间应根据掺合料的种类和细度来确定。
一般情况下，矿渣粉和粉煤灰的混合时间为3~5分钟，矿粉的混合时间为5~10分钟。
3.混合骨料将混合好的水泥和掺合料与骨料混合均匀。
混合的时间应根据混凝土的性能要求和使用要求来确定。
一般情况下，混合时间为2~3分钟。
4.加水混合将混合好的水泥、掺合料和骨料加入水中，搅拌均匀。
搅拌的时间应根据混凝土的性能要求和使用要求来确定。
混凝土中掺和料的种类及掺量标准
混凝土中掺和料的种类及掺量标准一、前言混凝土是建筑结构中常用的一种材料，它的质量和性能直接关系到建筑物的耐久性和安全性。
为了提高混凝土的力学性能和耐久性，常常需要在混凝土中添加一定量的掺和料。
掺和料的种类和掺量标准对混凝土的性能有很大影响，因此需要制定科学合理的标准来指导混凝土掺和料的选择和使用。
二、掺和料的种类1. 矿物掺合料矿物掺合料是指那些能够与水硬化的非金属矿物材料，如矿渣粉、煤矸石粉、粉煤灰等。
这些矿物掺合料可以在适当的掺量下，改善混凝土的力学性能，提高混凝土的抗裂性和耐久性。
2. 化学掺合料化学掺合料是指那些能够与水反应生成水化产物，从而改善混凝土性能的物质，如磷酸盐、硅酸盐、膨胀剂等。
这些化学掺合料可以在适当的掺量下，改善混凝土的流动性、强度和耐久性。
3. 有机掺合料有机掺合料是指那些能够与水或水泥反应、或能够通过表面活性剂作用改善混凝土性能的物质，如聚羧酸类掺合料、聚醚类掺合料等。
这些有机掺合料可以在适当的掺量下，提高混凝土的流动性、强度和耐久性。
三、掺和料的掺量标准1. 矿物掺合料掺量标准（1）矿渣粉：矿渣粉的掺量应根据其化学成分、粒度组成、硬化时间和强度等特性综合考虑，一般不超过50%。
（2）煤矸石粉：煤矸石粉的掺量应根据其化学成分、粒度组成、硬化时间和强度等特性综合考虑，一般不超过20%。
（3）粉煤灰：粉煤灰的掺量应根据其化学成分、粒度组成、硬化时间和强度等特性综合考虑，一般不超过30%。
2. 化学掺合料掺量标准（1）磷酸盐：磷酸盐的掺量应根据其化学成分、水化产物的形成及其对混凝土的影响等因素综合考虑，一般不超过5%。
（2）硅酸盐：硅酸盐的掺量应根据其化学成分、水化产物的形成及其对混凝土的影响等因素综合考虑，一般不超过10%。
（3）膨胀剂：膨胀剂的掺量应根据其性质、混凝土的使用要求等因素综合考虑，一般不超过5%。
3. 有机掺合料掺量标准（1）聚羧酸类掺合料：聚羧酸类掺合料的掺量应根据其分子量、羧基含量、表面活性剂含量等因素综合考虑，一般不超过2%。
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3. 微填料效应，粉煤灰多呈球形，粒径细小，表面 光滑，活性低的颗粒可以改善水泥混凝土中颗粒 级配，减少混凝土中的孔隙，增加致密性。
（二）粉煤灰品质和检验标准
《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》 （GB1596-2005）
混凝土和砂浆用粉煤灰技术要求
指标
细度(45μm方孔筛筛余)， ％ 不大于 需水量比，％ 不大于 烧失量，％ 不大于 I 12.0 95 5.0
随着龄期的增长，粉煤灰活性提高，火
山灰反应速度加快，活性效应和胶凝作用越 来越明显，粉煤灰二次火山灰反应形成的CS-H凝胶使混凝土后期强度增长很快。
对混凝土水化热的影响
粉煤灰能减少水泥水化热 ，从而 降低混凝土温
升，并能极大的推迟温峰出现的时间。
对混凝土变形性能的影响
掺粉煤灰能 减少混凝土干缩 ；掺粉煤灰混凝土
（3）对抗冲磨性能的影响
混凝土中掺人适量(不超过25％)的优质粉煤灰有 利于抗冲磨性能改善：一方面是因为优质粉煤灰有减 水增强的效果，另一方面粉煤灰中玻璃微珠质地坚硬， 从而提高抗冲磨性能。
（4）对抗硫酸盐侵蚀性能的影响
粉煤灰对抗硫酸盐侵蚀有利：由于粉煤灰的火山 灰反应，消耗了水泥混凝土中的氢氧化钙，避免或减 少了混凝土中生成二次钙矾石和石膏结晶产生的体积 膨胀所引起内应力；另一方面，粉煤灰改善混凝土内 部孔结构与分布，也起到抗硫酸盐侵蚀作用。
作用机理
粉煤灰在混凝土中有三种基本效应：
形态效应
活性效应
微集料效应
粉煤灰效应就是以上三种分效应在一
定条件下共同作用的总和。
1. 形态效应，粉煤灰中，特别是优质灰中含有许多 球形颗粒，掺人混凝土中起到润滑作用，减少用 水量，改善和易性，增加强度和耐久性。 2. 火山灰活性效应，粉煤灰中大多是玻璃体，具有 潜在的化学势能，在碱性和硫酸盐激发剂下，能 产生“二次水化反应”而具有胶凝性能。
（二）硅粉的的品质要求
p24表2-14
根据国家标准（GB/T18736—2002）和水利水电 部门《关于试行水工混凝土硅粉品质标准暂行规定》 的要求，水工混凝土硅粉标准如下： 化学 性能 SiO2 烧矢量 Cl指标% ≥85 ≤6 ≤0.02 物理 性能 比表 面积 含水率 指标 ≥15000 m2/kg ≤3% 胶砂 性能 需水量 比 指标% ≤125 ≥85
的弹性模量与普通混凝土相当；掺粉煤灰混凝土的
徐变随龄期增长而变小。
对混凝土耐久性的影响
（1）对抗渗性的影响
粉煤灰掺量30%情况下，28d粉煤灰混凝土的 抗渗性低于普通混凝土，到90d时抗渗性逐步提高， 180d粉煤灰混凝土的抗渗性有很大提高。
（2）对抗冻性的影响 只要粉煤灰质量合适、配合比设计合理、养护 得当，特别是采用引气剂、降低水灰比，粉煤灰对混 凝土抗冻性并无不利影响，甚至可以通过减少体积变 形、减少裂缝及粉煤灰的三大效应，使抗冻性得以改 善。
（5）对钢筋锈蚀的影响 粉煤灰特别是大掺量粉煤灰砼，早期的渗透性较 大，碳化速度非常快，很容易碳化。碳化作用使砼碱 度下降，在氧气和水的共同作用下，钢筋钝化膜被破 坏，保护层减少，甚至消失。但是另一方面，粉煤灰 的微集料效应使砼结构密实，有助于改善砼的体积变 化性能，使砼避免出现裂缝和微裂缝，有利于提高钢 筋抗锈蚀能力。因此， 采用符合品质要求的粉煤灰、 适宜的粉煤灰掺量(一般认为不超过30％) ，同时掺加 减水剂、降低水胶比，选择合理的配合比，加强施工 质量控制，设有一定厚度的保护层 (一般在40mm以上)， 可避免粉煤灰对钢筋的不利影响。
对混凝土耐久性的影响
矿粉可以提高混凝土的抗渗性，从而提高混凝土 的抗碳化性能、抗冻性和抗腐蚀性。 掺矿渣粉混凝土具有独特的抗氯离子侵蚀的效果。 矿粉掺量越高，混凝土抗硫酸盐腐蚀能力越强。 因此可以广泛应用于有防腐和抗硫酸盐侵蚀要求 的海洋工程和地下工程。 由于矿粉的化学活性高于粉煤灰，混凝土致密性 也较高，因此相同掺量矿粉混凝土的抗碳化能力 和护筋性高于粉煤灰混凝土。
一定数量的碱活性骨料存在；
潮湿环境，可以供应反应物吸水膨胀时所需 的水分。
粉煤灰的掺入可以抑制混凝土的碱 — 集料 反应。这主要是因为：
活性效应：与普通混凝土相比，粉煤灰混凝土中水 泥用量减少，同时粉煤灰的二次水化反应消耗掉一部 分Ca(OH)2，引起混凝土中碱性溶液稀释，降低孔溶 液的pH值。 微集料效应：粉煤灰优良的微集料效应提高了混凝 土的致密性，减少裂缝的出现，使水不易渗入，提高 了混凝土的不渗水性，从而有利于抑制碱-集料反应的 发生。
三、矿渣粉
定义： 矿渣粉简称矿粉，是指粒化高炉矿渣经 干燥、粉磨（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。
（一）矿渣的的质量指标
《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》 （GB/T18046-2008）p25表2-16
矿渣的活性指数（SAI）
矿渣的活性指数与粉煤灰的火山灰活性 指数相似，是掺有一定比例磨细矿渣的水泥 砂浆强度与未掺矿渣的纯硅酸盐水泥砂浆强 度比的百分率。 ——以此划分矿渣的等级
矿粉能有效抑制混凝土的碱集料反应。
级别 II
25.0 105 8.0
III 45.0 115 15.0
含水量，％ 三氧化硫，％ 游离氧化钙，％
安定性，mm
不大于 不大于 不大于
不大于
1.0 3.0
F类 C类 C类 1.0 4.0 5.0
（二）粉煤灰品质对混凝土性能的影响
对新拌混凝土性能的影响
优质粉煤灰掺入混凝土，其形态效应和微集料 效应可以改善混凝土拌合物的和易性，使混凝土更 容易振捣密实，改善混凝土的可泵性，降低混凝土 的泌水和离析。
能，从现代混凝土技术的发展来看，掺合料
已经成为混凝土不可缺少的重要组分。
种类
粉煤灰、磨细水淬矿渣微粉（简称矿粉）、 硅灰、磨细沸石粉、偏高岭土、硅藻土、烧 页岩、沸腾炉渣等活性矿物掺合料； 磨细石灰石粉、磨细石英砂粉、硅灰石粉等 非活性矿物掺合料； 复合矿物掺合料。
一、粉煤灰
粉煤灰是从燃煤粉电厂的锅炉烟气中收集到 的细粉末。 粉煤灰属于人工火山灰质材料，用做混凝土 掺合料，不仅可以节省水泥，更重要的是可以 改善混凝土性能。
第二节 掺合料
定义
以氧化硅、氧化铝和其它有效矿物为主 要成分，在混凝土中可以代替部分水泥、改 善混凝土综合性能，且掺量一般不小于5%的 具有火山灰活性或潜在水硬性的粉体材料。
混凝土矿物掺合料的应用在早期主要是
为了节约水泥，随着研究和应用的不断深入，
人们发现，混凝土矿物外加剂不仅可以节约
水泥，更重要的是能够改善混凝土的综合性
但是，粉煤灰的抑制作用，与粉煤灰掺量 和自身性能有关。研究资料表明，粉煤灰掺量 至少25％，低钙和较少碱含量的粉煤灰，具有 明显的抑制骨料一碱活性反应。由于粉煤灰化 学成分有差异，在使用前应经试验论证。
二、硅粉
定义
硅粉是硅合金与硅铁合金制造过程中，从 电弧炉烟气中收集的以无定形二氧化硅为主的 微细球形颗粒。又称凝聚硅灰或硅灰。
对混凝土耐久性的影响
硅粉对引气剂有吸附作用，达到要求含气量时，要 增加引气剂掺量。对于硅粉混凝土来说，只要达到要 求的含气量抗冻性就不会降低，只会提高。 硅粉混凝土的干缩要比不掺硅粉混凝土大一些，使 混凝土体积稳定性降低。 硅粉混凝土具有较高的抗硫酸盐和氯盐的侵蚀性。 硅粉对抑制混凝土碱一骨料反应是有效的。 硅粉混凝土具有较高的抗冲磨和抗气蚀性。
（二）矿渣粉对混凝土性能的影响
对水泥水化热的影响 矿粉能在一定程度上降低水化热和混凝土 水化温升，并推迟温峰出现的时间。水化热随 着矿渣粉的掺量增加而逐渐降低，但是水化热 下降的幅度小于矿渣粉掺量。与粉煤灰相比， 降低作用较小。
对混凝土强度的影响 p26表2-19 矿粉对混凝土强度的影响与粉煤灰相似。 随龄期延长，掺矿渣粉混凝土抗压强度降低率 逐渐减小。同时，混凝土拉压强度比不掺矿渣 粉的均有所提高，有利于混凝土抗裂性的提高。 对混凝土收缩和抗裂性的影响 矿粉能抑制混凝土收缩；提高混凝土的抗 裂性，但是S75级矿粉会增大混凝土泌水，且 早期强度低，对混凝土的抗裂性是不利的。
28d活性 指数
（三） 硅粉对混凝土性能的影响
对混凝土强度的影响 硅粉是一种高活性火山灰质材料，且比表 面积很大，所以早期就具有较强的火山灰效应： 掺硅粉混凝土1d抗压强度与不掺的混凝土抗压 强度接近；7d就超过不掺硅粉混凝土抗压强度， 后期抗压强度随龄期增加而增长。硅粉混凝土 的抗拉强度发展与抗压强度相似。
这种良好的和易性，对于泵送混凝土十 分有利。因此，在泵送混凝土中掺加一定数 量粉煤灰，不仅改善混凝土的可泵性，节约 水泥，还延长泵送机械的使用寿命。
对混凝土强度的影响
粉煤灰对混凝土强度的影响与粉煤灰品质、掺 量、水灰比和养护温度有关：早期强度发展缓慢，但 后期强度增长率高。
粉煤灰的水化反应依赖于水泥水化产生的碱性 物质的激发，而且首先要破坏粉煤灰中微珠表面致 密的玻璃质表层以及水泥水化产物Ca(OH)2和C-S-H 在粉煤灰颗粒表面形成的包裹层，这一过程是比较 缓慢的。因此，在混凝土硬化早期，粉煤灰活性较 低，生成凝胶体的速度远远低于硅酸盐水泥，其胶 凝作用对强度的贡献不大，混凝土强度取决于水泥 特性和掺量。同时粉煤灰掺量增大，则水泥用量相 对减少，水泥水化生成的C-S-H凝胶减少，混凝土 孔隙率增加。因此，在早期，随着粉煤灰掺量增大， 混凝土强度呈降低的趋势。
（6）对碱—骨料反应的影响
所谓碱—骨料反应（AAR），是指活性氧化硅 成分较高的活性骨料与混凝土微孔中的碱溶液反应， 发生体积膨胀，导致混凝土胀裂，从而导致失去强 度、弹性模量和耐久性。
☎混凝土工程发生碱一骨料反应破坏必须具有 三个条件（p42） 配制混凝土时由水泥、骨料、外加剂和拌和 用水带进混凝土中一定数量的碱，或者混凝 土处于碱渗入的环境中；