掺矿粉混凝土性能的研究
矿粉不同掺量对混凝土力学性能的影响
矿粉不同掺量对混凝土力学性能的影响一、实验意义和目的矿粉，是用水淬高炉矿渣，经干燥，粉磨等工艺处理后得到的高细度，高活性粉料，是优质的混凝土掺合料和水泥混合材，是当今世界公认的配制高性能混凝土的重要材料。
通过使用粒化高炉矿渣粉，可有效提高混凝土的抗压强度，降低混凝土的成本。
同时对抑制碱骨料反应，降低水化热，减少混凝土结构早期温度裂缝，提高混凝土密实度，提高抗渗和抗侵蚀能力有明显效果。
本试验目的在于研究不同矿粉掺量对混凝土的工作性能和力学性能。
2、实验原理以矿粉取代水泥，可以节约水泥用量，降低水泥和混凝土工程成本。
它具有火山灰作用，增加混凝土抗压、抗拉、抗弯、抗剪强度。
显著降低混凝土水化热，改善混凝土的和易性，减少离析和泌水，减小大体积混凝土温差变化及内应力，抑制温差而产生的裂缝。
能够抑制碱骨料反应，显著地提高了混凝土抗碱骨料反应的能力。
能以微集料的形式存在于混凝土中，改善混凝土中的孔结构，使孔径得以细化和均化，提高混凝土的抗渗性、抗冻融性和耐久性。
可以显著减少水泥混凝土的泌水量，改善水泥混凝土的和易性。
适合于制作环境相容型水泥基材料和高性能混凝土的掺合料。
三、试验内容：不同掺量矿粉取代水泥，研究其对混凝土工作性能、力学性能的影响。
单掺矿粉占胶凝材料的15%、25%、35%、45%，制备不同强度等级的混凝土试块（100mm×100mm×100mm），测定不同龄期的抗压强度（3d，7d）。
1）采用P·O42.5普通硅酸盐水泥，不同的胶凝材料体系，通过改变水胶比，分别制备不同强度等级的混凝土。
2）研究不同胶凝材料体系，不同强度等级的混凝土的工作性能，力学性能。
3）单掺矿粉混凝土配合比的确定：石子编号掺合料胶凝材料水泥掺合料掺量砂总量小石子大石子体系/kg/m3 /kg/m3 % /kg/m3 /kg/m3 /kg/m3 /kg/m3 /kg/m3361 15 64 959.4 959.4 767.5 191.9 SC15S 425SC25 319 25 106 958.7 958.7 767 191.7胶凝材料的用量分别为325kg/m3、375kg/m3、425 kg/m3、475 kg/m3，砂率统一采用50%，通过控制维勃稠度在10-20s来调整用水量。
矿粉对混凝土性能的影响
矿粉对混凝土性能的影响矿粉是指以煤炭、石灰石、钢铁渣等为原材料进行磨磨制成的细粉，是一种常见的混凝土掺合料。
矿粉掺入混凝土中，能够调节混凝土的性能，包括提高强度和耐久性、改善混凝土的工作性能等。
本文将介绍矿粉对混凝土性能的影响。
矿粉掺入混凝土的好处矿粉能够掺入混凝土中的好处包括：•矿粉可以填充混凝土内部的微孔和毛细孔，提高混凝土密实度，从而增加混凝土的强度和耐久性。
•矿粉中的微粒子可以使混凝土中的水泥水化反应更加充分，提高混凝土的强度。
•矿粉可以调节混凝土的工作性能，比如提高混凝土的抗裂性能、改善混凝土的流动性和坍落度等。
矿粉掺量对混凝土性能的影响矿粉的掺入量对混凝土的性能有很大的影响。
以下是矿粉掺入不同量对混凝土性能的影响。
强度矿粉的掺入对混凝土的强度有影响，当矿粉的掺入量不超过30%时，混凝土的强度会有所提高。
但是如果掺入量过多，混凝土的强度就会下降。
耐久性矿粉的掺入可以提高混凝土的耐久性。
矿粉能填补混凝土中的孔隙和细缝，减少混凝土中的水分渗透，从而减少混凝土的龟裂和腐蚀现象。
工作性能矿粉的掺入可以改善混凝土的工作性能，对混凝土的流动性、坍落度和抗裂性能等均有所改善。
但是，如果掺入量过多，混凝土的流动性会受到影响，难以进行施工，并且混凝土会变得更加脆弱。
矿粉选择的注意事项选择适当的矿粉掺入混凝土也需要注意以下事项：•选择粒度适当的矿粉，过细或过粗的矿粉不适合作为混凝土掺合料。
•确定掺入量，掺入量过多可能会影响混凝土的性能。
•需要注意采购矿粉的厂家信誉度和产品质量，质量不过关的矿粉可能会对混凝土的性能产生不良影响。
矿粉是一种常见的混凝土掺合料，能够掺入混凝土中，调节混凝土的强度、耐久性和工作性能等，但是需要注意矿粉的选择、掺入量等问题。
希望本文能够对矿粉的掺入及影响有所认识。
矿粉对商品混凝土性能的影响及注意要点研究
矿粉对商品混凝土性能的影响及注意要点研究引言矿渣粉也是目前商品混凝土生产企业广泛采用的原材料之一。
掺加矿物掺合料不但可以提高混凝土的和易性、流动性，抗压强度等多项性能，同时可以降低生产企业的材料成本提高生产效益。
尤其是利用矿渣粉和粉煤灰等活性混合材相复合，取代部分水泥。
目前，随着我国大型立磨矿粉技术的快速发展，大量细度在400～430m/kg的矿粉得到了广泛应用，矿粉替代水泥量达到40%以上。
现在，众多商品混凝土公司大量使用矿粉，但是由于单掺矿粉，容易导致混凝土发黏a板结，而通过与粉煤灰复配，可以改善混凝土的泵送性能，同时降低了混凝土的生产成本，并且通过次第水化和微集料效应，还改善了混凝土的结构和耐久性。
本文通过对水化热、收缩以及氯离子渗透的研究，指出矿粉和粉煤灰复掺40%～60%，能够有效保证混凝土的强度和耐久性。
1 实验材料及实验方法1.1 原材料水泥：P.O42.5水泥，28天抗压强度52Mpa；粉煤灰：I级粉煤灰；矿粉：S95级矿粉；砂：中砂，细度模数2.7，含泥量小于3.0%；石：5～25mm。
连续级配，含泥量小于0.5%；减水剂：北京成百星JSP-V萘系减水剂。
1.2 实验方法水化热测定参照GB2022-80进行，测得水化温升与时间的关系曲线；自由收缩是在干燥条件下测定25×25×285mm胶砂棒收缩率；氯离子渗透是采用美国ASTM C1202-97方法，记录6小时内通过Φ100×50mm的圆柱体试件的电量Q值，用来评价混凝土的密实程度和抵抗氯离子渗透能力。
2 实验结果与分析2.1 矿粉对水化热的影响在表1和图1中，从曲线2和3可知，掺矿粉的水泥水化速率要高于掺粉煤灰，出现最高温峰时间要早，且最高温峰较粉煤灰高，但是与纯水泥1相比，水化最高温升有了明显降低，这样可以避免由于水化温升导致混凝土内外温差而产生微裂纹；曲线2、3、5，替代水泥量为40%时，单掺矿粉、单掺粉煤灰和双掺矿粉和粉煤灰出现最高温峰时间差距不大。
矿物掺合料对混凝土性能的影响探究
矿物掺合料对混凝土性能的影响探究摘要：随着建筑行业的发展，对建筑技术和建材的需求越来越大，混凝土是一种重要的建筑材料，它可以在一定范围内酌情加入多种矿物质辅助物质，从而改善其应用效果。
在高强度、高性能的基础上，应用范围广，可有效地保障施工的质量。
因此，本文着重对矿用外加剂对水泥的作用进行了分析和探讨。
关键词：矿物；掺合料；混凝土性能引言由于目前各种类型的施工项目对施工的需求和规范不尽相同，混凝土是一种重要的工程建材，必须加入矿物质掺和料来改善其应用效果。
在工程实践中，加入不同类型的矿物掺和料对混凝土的力学特性也会有一定的影响。
一、矿物掺合料定义及分类1．矿物掺合料不同于生产水泥时与熟料一起磨细混合材，它是指在混凝土或砂浆搅拌前或搅拌中加入的，具有一定细度和活性的用于改善新拌混凝土的性能(特别耐久性)的某些矿物类产品。
2．掺合料按其性质可分为两类，活性掺合料和非活性掺合料。
目前使用矿物掺合料绝大多数是具有一定活性的掺合料、如粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰、天然沸石粉等。
复合矿物掺合料指这些掺合料的复合物。
二、矿物掺合料的作用机理1．掺合料不仅可以取代部分水泥、减少混凝土的水泥用量、降低成本，而且可以改善混凝土拌合物和硬化混凝土的各项性能。
2．矿物掺合料特别是磨细矿物掺合料用作混凝土的掺合料能改善或提高混凝土的综合性能，其作用机理在于磨细矿物掺合料在混凝土中具有填充效应、火山灰效应和形态效应等。
三、不同矿物掺合料对混凝土性能影响1.增加水泥用量对渗透性能有一定的作用。
试验结果表明，随着水泥用量的减少，渗透性能也随之降低。
这是由于集料、硬化水泥浆料及部分空隙构成的硬化水泥，水泥水化程度和致密性是影响水泥浆液的空隙程度的重要因素。
在一定程度上，水泥固化后的水泥浆液中的空隙越大，渗透率越高。
在混凝土中，由于受水的影响，集料在水泥中会产生一层水膜，从而造成水泥砂浆与集料间的隔阂，这些相互连通的孔洞和内部缝隙会增加水泥的渗透率。
矿粉掺量对混凝土性能的影响试验
矿粉掺量对混凝土性能的影响试验发布时间：2022-09-14T03:50:47.744Z 来源：《城镇建设》2022年第9期作者：徐红益[导读] 为研究矿粉掺量对混凝土性能的影响，通过试验分析方法，徐红益台州市建设市政工程检测中心有限公司 318000【摘要】为研究矿粉掺量对混凝土性能的影响，通过试验分析方法，分析总结了矿粉掺量对混凝土拌和性、力学性能、抗渗性、混凝土碳化等造成的影响，研究结果表明，在混凝土中加入适量的矿粉，有助于改善混凝土的性能，提升工程项目的总体质量，但需要严格控制好矿粉的掺加量，过多或者过少，都会对混凝土的性能造成不良影响，甚至会起到适得其反的效果，需要高度重视。
【关键词】矿粉；产量；混凝土；力学性能【引言】矿粉通常应用在高强度泵送混凝土中，在高层建筑、桥梁工程、水利工程混凝土施工中都有很好的应用，用矿粉取代等量水利，既能控制水化热形成的裂缝，还能降低施工成本，并改善混凝土的性能，具有良好的应用价值。
在混凝土配制中掺入矿粉的量不同，对混凝土性能造成的影响也不相同。
掺入矿粉的混凝土，其早期强度几乎不会受到影响，但后期强度会因为矿粉掺量的不同，混凝土强度增长速度也不相同，矿粉掺入量越大，则混凝土后期强度增长速度越快。
研究矿粉掺量对混凝土性能的影响，有助于更好的推广矿粉混凝土施工技术，促使我国建筑工程事业持续稳定的发展。
1、试验材料的选择为研究矿粉掺量对混凝土性能的影响，选择S95级矿粉作为本次研究对象，此种矿粉的比表面积为425㎡/kg，密度为2.9g/cm3，烧失量为0.71%，流动比为为101%；水泥选择普通硅酸盐水水泥；砂选择天然河砂，细度模数为2.7，含泥量不超过0.8%，表观密度为2630kg/m3；碎石选择粒径在5~25mm之间的连续级配碎石，碎石的含泥量不超过0.6%，压碎指数控制在10%左右；外加剂可选择JC-2高效标准减水剂。
2、确定配合比在正式试验前，为保证试验的有效性和权威性，选择以C30混凝土作为试验对象，通过多次配合比试验，确定最佳的混凝土配合比，共配制四组混凝土，其中一组为对照组不加矿粉，其余三组为试验组掺入不同量的矿粉，通过对比分析的方法，来验证矿粉掺量对混凝土性能的影响，每组混凝土配合比如表1所示：3、矿粉掺量对混凝土性能的影响3.1对混凝土拌和性能的影响按照表1所确定的配合比，对照组的坍落度为16.5cm，混凝土初凝时间为600min，终凝时间可达到795min；试验组1混凝土的坍落度为18.5cm，混凝土初凝时间为610min，终凝时间可达到735min；试验组2混凝土坍落度为18.0cm，混凝土初凝时间为645min，终凝时间可达到815min；试验组3混凝土的坍落度为17.5cm，混凝土初凝时间为760min，终凝时间可达到910min。
矿粉对混凝土性能的影响(详细)
矿粉对混凝土性能的影响矿粉对混凝土性能的影响的研究可以由“矿粉+水泥浆体”到“矿粉+水泥胶砂”再到“矿粉混凝土”逐步进行。
但对于普通应用单位，如商品混凝土搅拌站，就不必遵循此规律，可借鉴有关研究成果，直接进行混凝土试验，找出特定条件下的合理配合比。
一、矿粉对混凝土工作性能和力学性能的影响1、矿粉比表面积在430m2/kg～520m2/kg之间，掺量在30%～40%范围，增强效应表现得最为显著。
2、单掺矿粉会使混凝土的粘聚性提高，凝结时间有所延长，泌水量有增大的迹象，可能对混凝土泵送带来一定的不利影响；3、矿粉和Ⅰ级粉煤灰复配配制混凝土，可以充分发挥二者的“优势互补效应”，使混凝土的坍落度增加，和易性好，粘聚性好，泌水得到改善。
同时混凝土成本可显著降低。
4、针对水泥-粉煤灰-矿粉胶凝材料体系，在等量取代的前提下，粉煤灰的掺量以不超过20%为宜，粉煤灰和矿粉掺量以不超过40%为宜，同时建议采用60d或90d强度作为混凝土评定标准，以充分利用混凝土的后期强度。
二、矿粉对混凝土耐久性的影响1、混凝土水化热。
掺加矿粉，可降低浆体水化热，单掺量小于50%时，水化热降低不明显。
当达到70%掺量时，3d和7d水化热分别降低约36%和29%；矿粉和粉煤灰复配，可显著降低浆体3d、7d水化热，采用20%矿粉和20%粉煤灰复配，浆体3d和7d水化热分别降低38%和20%，对要求严格控温的大体积混凝土，矿粉和粉煤灰复配是理想的矿物掺合料组合，可以有效减少混凝土早期温缩裂缝的危险。
2、抗渗性能。
混凝土中掺加矿粉或矿粉和粉煤灰复配，发挥掺合料的微集料效应和二次水化反应，可以使混凝土孔径细化，连通孔减少，混凝土密实性提高，从而大幅提高混凝土的抗渗性能。
采用库仑电量方法评价，矿粉、粉煤灰和引气剂均能降低混凝土的渗透性，矿粉越细、掺量越大，特别是矿粉与粉煤灰和引气剂复合使用时，均能显著降低混凝土的渗透性；采用NEL方法评价，对于C30的混凝土，矿粉掺量、细度、复掺等措施均不能显著降低混凝土中的氯离子扩散系数，适当的引气剂则能明显降低混凝土的渗透性。
大掺量矿粉配制C30混凝土的研究
ｌ
（ ％）
４ ９ ５
（ ｇ）
１ ３ ５
３ ｄ
６ ４ ５
Ｉ
ｌ
２ ８ ｄ
９ ３ ３
３ ｄ
０ ９
ｌ
ｆ
２ ８ ｄ
５ ５ １
初凝
１ ８ ５
Ｉ
ｌ
终凝
２６ ０
１ ． １ ． ５砂
表 ３ 粉煤 灰性 能
４ ８ ２ ６ 性能的影响， 并据此确定胶凝材料的组成 ； 参照搅拌站常 ２ ． １ ． ２矿粉 掺量 对水 泥凝 结 时 间的影 响 组 ２ ８ ４
６ ２ ６
用的Ｃ ３ ０ 混凝 土配合 比配制混凝 土并测试新拌混凝土性
能 及不 同龄期 的强 度 。
图２ 给 出了不 同矿粉 掺 量对 复合胶 凝 材料 浆体 的凝结 时 间影 响。 水 泥从 加 水开 始到 失 去流 动性 ， 即从可塑 状 态
土中的取代量应该还可以增大 。 笔者以矿粉 、 粉煤灰 、 水
占全世界 排放 量的１ ／ ２ ， 对环境影响很 大， 故 未来 的水泥 泥组成 复合胶凝材料， 首先研究了矿粉掺量对胶凝材料基
工业 必 须 严 格 限制 硅 酸 盐 水 泥熟 料 的掺 量 。 矿 渣 粉 是一 种 绿 色环 保 建 筑 材料 ， 生 产 矿 渣粉 的原 材 料 “ 矿渣” 为炼
均 小于相 应 的水泥 中的颗 粒含 量 ， 而３ １ ｘ ｍ～ ３ ２ １ ． ｚ ｍ的颗 粒含
所用 石子 的含 泥量为 ０ ． ２ ％， 其颗粒 级 配见 表５ 。
１ ． ２试 验 方 法
１ ． ２ ． １试 验 设 计
量则高于水泥。 由此得出， 矿粉 的掺人可以使胶凝材料体
矿渣粉和减水剂对混凝土性能影响的研究
唐 山 学 院毕 业 设 计设计题目：矿渣粉和减水剂对混凝土性能影响的研究系 别：_________________________班 级：_________________________姓 名：_________________________指 导 教 师：_________________________2012年6月8 日朱晓丽 王永辉 08无机非金属材料（1）班 环境与化学工程系矿渣粉和减水剂对混凝土性能影响的研究摘要本文主要研究了矿渣粉和减水剂对混凝土强度、和易性和耐久性的影响。
首先对原材料进行了分析，然后进行混凝土和易性实验，试块的制备、养护与抗压强度，最后研究了矿渣粉对混凝土耐久性的影响。
实验研究了胶凝材料对混凝土性能的影响规律，矿渣粉和减水剂对混凝土塌落度和耐久性的影响规律，结果表明：1.掺加矿渣粉可以提高混凝土的塌落度，掺量超过30%时出现泌水现象。
2.矿渣粉代替水泥后，混凝土的3d抗压强度明显降低，28d抗压强度基本不变。
3.少量矿渣粉替代水泥提高混凝土的耐冻性，当矿粉替代水泥比例超过30%时抗冻性低于基准混凝土。
4.矿渣混凝土的抗碳化性能随着矿渣粉掺量的增加而下降，当矿渣粉掺量大于40%时，混凝土的碳化深度值上升速率明显加大。
关键词：矿渣粉塌落度泌水碳化Study on the Effect of Slag Powder and Superplasticizer on the ConcretePerformanceAbstractThis paper mainly studies on influence of some components on concrete strength peaceability and durability. First the raw material is analysised,then concrete peaceability is tested,the concrete block formed, maintenance, and compressive strength tested.the concrete durability is tested in the end.The experimental study the law of cementitious material role in the concrete, slag and superplasticizer role in concrete durability.The results show that:1．slag powder has a positive impact in the slump of concrete, added more than 30% ,concrete will emerge bleeding phenomenon.2．When slag powder partically replace cement, concrete compressive strength of 3d decreased significantly and 28d unchanged.3.Slag powder replace cement in small amount has a contribution to the concrete frost resistance, when the slag cement replacement ratio beyond 30%,slag concrete frost resistance will below baseline concrete frost resistance.4. the carbonation resistance of concrete is decline as the slag powder dosage increases, when the amount of slag powder is greater than 40%, the rate of concrete carbonation depth significantly increased.Key words:slag powder slump bleeding carbonation目录1 引言 (1)1.1用于混凝土的粒化高炉矿渣 (1)1.1.1粒化高炉矿渣简介 (1)1.1.2粒化高炉矿渣对混凝土性能的影响 (1)1.2用于混凝土的减水剂 (4)1.2.1减水剂概述 (4)1.2.2减水剂对硬化混凝土性能的影响 (4)1.3 矿渣粉和减水剂对混凝土性能影响研究的意义 (5)2 试验 (7)2.1实验原料 (7)2.1.1砂子分析 (7)2.1.2石子分析 (8)2.1.3矿渣粉分析 (8)2.1.4水泥分析 (11)2.2矿渣粉和减水剂对混凝土塌落度的影响 (17)2.2.1实验目的 (17)2.2.2实验过程 (17)2.2.3结果与分析 (18)2.3矿渣粉和减水剂对混凝土强度的影响 (18)2.3.1 实验目的 (18)2.3.2实验过程 (18)2.2.3结果与分析 (21)2.4矿渣粉对混凝土耐冻性的影响 (23)2.3.1 实验目的 (23)2.3.2实验过程 (23)2.3.3实验结果与分析 (24)2.5矿渣粉对混凝土抗碳化性能的研究 (26)2.5.1 实验目的 (26)2.5.2实验过程 (26)2.5.3 试验结果与分析 (28)3谢辞 (30)参考文献 (31)附录 (32)外文资料 (33)1 引言1.1用于混凝土的粒化高炉矿渣1.1.1粒化高炉矿渣简介凡在高炉冶炼生铁时，所得以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的熔融物，经淬冷成粒后，即为粒化高炉矿渣。
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第一张绪论1.1 引言混凝土是当今用量最大的人造材料，也是建筑业发展的最重要的组成部分。
我国混凝土产量已经是世界最大产量国，年产混凝土近6亿m3 。
建筑、桥梁、水利、隧道等工程中往往都是采用大体积混凝土结构。
而这些大体积混凝土的共同点是：结构厚实、体积大、工程条件复杂、施工技术要求高。
在大体积混凝土中，混凝土由水泥水化热早期温差及昼夜气温温差所引起的温度应力产生的温差裂缝较为普遍。
如何采取有效措施防止混凝土温度裂缝的产生，是大体积混凝土施工中的急需解决的问题。
由于大体积混凝土结构的截面尺寸较大，所以由外载荷引起裂缝的可能性很小。
但在水泥水化反应过程中释放的水化热产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，将会产生较大的温度应力和收缩应力，这是大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因。
掺矿粉代替部分水泥可以降低水泥水化热、提高混凝土的抗渗性，所以大体积混凝土的一个很重要的技术突破即是掺加包括矿粉在内的矿物掺合料[1]。
矿粉（即磨细矿渣微粉）是将水淬粒化高炉矿渣经过粉磨后达到规定细度的一种粉体材料，它既可用作等量取代熟料生产高掺量矿渣水泥，也可作为混凝土的掺合料取代部分水泥。
在大体积混凝土中，掺入此掺合料，可以改善新拌混凝土的流变性能，降低水化热，防止裂缝的出现[2]。
掺入磨细矿渣粉能较好地提高混凝土的强度，其机理是矿渣在二次水化反应中吸收大量的CH晶体，使混凝土，尤其是在界面区的CH晶粒变小、变少，由于CH被大量吸收掉，从而促进了C3S、C2S的水化反应速度，改善了混凝土的微结构，提高了水泥石与骨料界面粘结强度及改善了水泥浆体的孔结构，从而提高了混凝土的密实性，使掺矿粉混凝土的早期强度少受或不受影响，而后期强度因矿粉不断水化使强度增长较多。
取代水泥量越大，则混凝土后期强度增长率也越大[3]。
掺入矿粉, 混凝土拌合物坍落度损失会减小，且随着掺量的增大，坍落度损失减小更趋明显，这是由于矿粉的微集料效应、分散效应、形貌效应等自身物理功能效应所产生的一种对混凝土的增塑作用之故[4]。
混凝土中单掺矿粉后，混凝土早期强度都相应降低，且随着掺量的增加降低越多。
1.2 目的和意义现代混凝土正朝着高强度、高性能方向发展，除了在混凝土中掺入高效减水剂、磨细粉煤灰，提高水泥用量和强度等级外，掺矿粉是提高混凝土强度和性能的又一个有效途径。
优质的活性矿渣微粉具有很好的胶凝作用，能促进混凝土强度的发展、减少水泥用量、降低混凝土水化热，并可减少混凝土拌合物用水量、增加流动度、抑制碱骨料反应等作用。
矿渣是炼铁过程中排出的工业废料，每炼1t钢铁约有0.3t的矿渣，其主要化学成分是SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。
由于它具有潜在水硬性而被广泛用为水泥的混合材或掺合料。
经水淬急冷后的矿渣，其中玻璃体含量多，结构处在高能量不稳定状态，潜在活性大，但须经磨细才能使其潜在活性发挥出来[5]。
掺入磨细矿渣粉不仅可以等量取代混凝土中的水泥，而且可使混凝土的每项性能获得显著改善，如：降低水化热、提高耐久性、抑制碱—集料反应以及大幅度提高长期强度[6]。
总而言之，采用矿渣微粉代替部分水泥，在建筑领域是一项有很强生命力的新型材料和工艺。
对炼铁厂而言，能解决大量高炉矿渣堆放占地、污染环境的问题。
同时，对混凝土搅拌站而言，矿渣性能优越、后期强度高、价格低廉，是提高强度，降低成本的好选择。
1.3 国内外矿粉的研究及应用情况1862年德国人发现水淬矿渣具有潜在的活性后,矿渣长期作为水泥混合材使用。
1865年德国开始生产石灰矿渣水泥。
随着矿渣硅酸盐水泥良好的耐久性及应用价值不断为人们所认识,19世纪初在欧洲得到了广泛的应用。
1958年南非将水淬矿渣烘干磨细，首次将矿粉用于商品混凝土中。
进入20世纪60年代，随着预拌混凝土工业的兴起和发展，矿渣粉作为混凝土的独立组分得到了广泛应用。
20世纪90年代在东南亚、我国台湾、香港和北京、上海等地也得到了广泛的应用[7]。
目前,国外一些发达国家已将掺有矿粉的混凝土普遍用于各类建筑工程。
西欧掺有矿粉的水泥约占水泥总用量的20%；荷兰矿粉掺量65%～70%的水泥约占水泥总销量的60%,几乎各种混凝土结构都采用此种水泥；英国矿粉的每年销售量已达到100多万吨;美国、加拿大现在也将矿粉掺入水泥中应用于各种建筑工程；在日本、新加坡、东南亚地区矿粉普遍地应用于商品混凝土和掺入水泥中。
美国1982年发布了《混凝土和砂浆用的磨细粒化高炉矿渣》标准(ASTMC989-82) ,并于1989年进行了修订。
澳大利亚、加拿大、英国等在1980年-1986年期间也相继制定了矿粉的材料标准。
日本在1986年由土木学会制定了《混凝土用矿渣粉》标准草案,于1995年3月正式修订为日本的国家工业标准(JISA6206-1995) ,日本1988年还制定了《掺高炉矿渣粉的混凝土的设计与施工指南(草案)》。
这些标准的制定和实施极大地推动了矿粉混凝土技术的研究,并促使矿粉混凝土技术得到了令人瞩目的发展[8]。
在我国,矿渣运用的历史久远,但都是作为活性混合材添加在水泥熟料中,成为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。
随着国际上对矿粉研究地不断深入和大规模地开发利用,我国20世纪80年代改革开放的力度不断加大,预拌混凝土的崛起与发展以及政府日益注重的环境保护,自20世纪90年代起,我国开始了矿粉的特性及应用研究工作。
1998年上海市实施地方标准《混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉》,1999年《粒化高炉矿渣微粉在混凝土中应用技术规程》制定颁布。
2000年国家标准《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》(GB/T18046-2000) 颁布实施，矿渣粉的应用技术逐渐成熟，并被广泛接受和使用。
2002年国家标准《高强、高性能混凝土用矿物外加剂》颁布，在该标准中正式将矿渣微粉命名为“矿物外加剂”纳入混凝土第六组分。
从此，在世界范围内,矿粉在预拌混凝土中的运用越来越广泛。
人们对矿粉在混凝土中运用的研究也逐步深入[9]。
矿渣在我国的运用也已有40多年的历史,但长期以来一直作为水泥混合料使用，直到20世纪90年代,我国开始了矿粉的特性及运用研究工作[10]。
应用实践发现：磨细矿粉作为普通混凝土掺合料可取代水泥用量一般在20%—40%。
矿粉混凝土与普通混凝土相比，具有降低水化热峰值，延迟峰温发生的时间，优化内部孔隙结构的优点。
同时矿粉混凝土中由于水泥用量的降低和矿粉本身对碱的吸收，使整个混凝土体系内的Ca(OH)减少，提高混凝2土抗渗性、抗冻性、抗腐蚀能力，抑制碱—集料反应，提高后期强度[11]。
目前，磨细矿渣作为一个独立的产品出现在建筑市场，广泛运用于商品混凝土中。
1.4 矿粉作用的原理火山灰效应：矿渣改变了胶结料与集料的界面粘结强度，普通混凝土的浆体与集料的界面粘结受水化产物Ca(OH)2定向排列的影响而强度降低。
矿渣微粉吸收水泥水化时形成的Ca(OH)2，并进一步水化生成更多有利的C-S-H凝胶，使界面区的Ca(OH)2晶粒变小，改善了混凝土的微观结构，使水泥浆体的孔隙率明显下降，强化了集料界面粘结力。
从而提高了混凝土的耐久性。
微集料效应：混凝土体系可理解为连续级配的颗粒堆积体系，粗集料间隙由细集料填充，细集料间隙间由水泥颗粒填充，水泥颗粒间的间隙则由更细的颗粒填充。
矿渣微粉可起到填充水泥颗粒间隙的微集料作用，从而改善了混凝土的孔结构，降低了空隙率，并减少了最大孔径的尺寸，使混凝土形成了密实充填结构和细观层次的自紧密堆积体系，防止了泌水、离析，改善了混凝土的耐久性[12]。
矿渣微粉主要成分包括SiO2 、CaO、Al2O3,而矿渣微粉在混凝土中产生胶凝性的反应不完全是火山灰反应,要使矿渣微粉的活性发挥必须具备一定的碱性环境。
在混凝土水化过程中水泥水化会生成的Ca(OH)2可作为碱性激发剂;另外水泥及矿渣微粉中均有部分石膏可形成硫酸盐激发剂。
一方面在碱性环境中矿渣分散、溶解,并形成水化硅酸钙和水化铝酸钙,另一方面Ca(OH)2存在的条件下,石膏能与矿渣中的活性Al2O3化合生成硫铝酸钙,上述两类作用相互促进,使矿渣微粉活性充分激发,由此得到较高的胶凝强度,并使混凝土的结构相当致密。
混凝土在承受荷载这前已存在着微裂缝,这是由水泥石的收缩引起,掺入矿渣微粉后,混凝土对集料的约束作用比单纯水泥的约束作用大,它超过水泥石与集料的粘结强度,所以掺入矿渣微粉及粉煤灰会提高混凝土的抗折强度。
对混凝土减水效果及坍落度损失的影响：(1) 矿渣复合粉煤灰颗粒直径显著小于水泥且圆度较大,它在新拌水泥浆中具有轴承效果,可增大水泥浆的流动性,在混凝土中能够提高坍落度；矿渣掺合料可显著降低水泥浆的屈服应力,由于初始屈服应力相对较小,使屈服应力值在较长的时间内维持在较低的水平上,使水泥浆处于良好的流动状态,并表现为新拌混凝土坍落度增大,还可有效地控制混凝土的坍落度损失。
(2) 混凝土坍落度损失与水泥水化动力学有关。
随着水化时间的推移,水泥水化产物的增长,使混凝土体系的固液比例增大,自由水量相对减少,凝聚趋势加快,致使混凝土坍落度值下降落较快,在高温及干燥条件下这种现象更甚。
矿渣复合粉煤灰掺合料属于活性掺合料,但与水泥熟料相比则为低水化活性胶凝材料。
大掺量的矿渣复合掺合料取代水泥后存在于新拌混凝土中,有稀释整个体系中水化产物的体积比例的效果,可以减缓胶凝材料体系的凝聚速率,从而可使新拌混凝土的坍落度损失获得抑制[13]。
1.5 商品混凝土的发展前景商品混凝土的应用实现了工业化生产，提高了施工机械化程度和劳动生产率。
商品混凝土的水泥、砂、石等原材料采用电子秤计量，传输带传输进搅拌设备，然后用搅拌运输车运送至使用地点；在施工现场浇筑采用泵车、输送管泵送至工程所需部位。
这一系列的生产、运输到使用过程均实现了机械化，大大减少了劳动力的消耗，减轻了劳动强度。
商品混凝土具有一整套完善合理的生产工艺和准确的秤量计量装置，可以避免水泥、砂、石等原材料的浪费，减少损耗；另外，商品混凝土掺入粉煤灰等掺和剂和各种外加剂来改善其性能，降低了水泥用量，同时也有效利用了水泥熟料。
商品混凝土搅拌站实施文明施工，具有显著的环境效益。
传统的混凝土现场搅拌式生产法需要大的骨料堆放场地、水泥库以及一整套搅拌运输设备，同时现场搅拌也造成粉尘、噪声污染；而商品混凝土的水泥、砂石等原材料均分类堆放在集中搅拌站，施工现场用地减少，改变了过去砂、石到处乱堆，道路不通，尘土飞扬，泥浆四溢和下水管道堵塞等不文明脏乱施工现象。
虽然一般商品混凝土较现场搅拌混凝土销售单价高20％左右，但从总的社会效益来看，应用商品混凝土节省了许多单位的费用支出，如节省砂、石运输费，水泥中转库租用或搭设费用，现场施工单位搅拌混凝土管理费等[14]。