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摘要：通过介绍粒化高炉矿渣粉的基本性能，并运用大量的资料及实验数据，发现其在新拌混凝土中表现出的一些特点。
关键词：粒化高炉矿渣粉；混凝土；和易性；坍落度损失；强度；泌水；凝结时间
1 前言
粒化高炉矿渣粉作为辅助性胶凝材料，等量替代水泥，在混凝土拌和时直接加入混凝土中，用以改善新拌及硬化混凝土性能。粒化高炉矿渣粉在混凝土拌合时直接加入混凝土中，其优点在于：通过调整粒化高炉矿渣粉和硅酸盐水泥的比例，可直接生产出符合工程要求的混凝土；另一方面，由于粒化高炉矿渣粉的比表面面积较大，可发挥矿渣的水硬活性，等量取代水泥后，高活性的粒化高炉矿渣粉一般不影响混凝土的早期强度（3d），28d的抗压强度还会有较大的增长。
2 粒化高炉矿渣粉的性能
2.1 粒化高炉矿渣粉的细度较细。比表面积≥400m2/kg的矿渣粉通过80um的筛子几乎无筛余。
2.2 粒化高炉矿渣粉的活性较高。含有大量的C2AS和C2S。
3 粒化高炉矿渣粉在混凝土中的作用
3.1 在混凝土中掺入粒化高炉矿渣粉能大幅度提高混凝土的强度，因此可配制高强度混凝土；
3.2 可替代部分水泥配制混凝土，节约水泥用量，降低混凝土生产成本，提高混凝土的耐久性；
3.3 掺入粒化高炉矿渣粉配制的混凝土，可显著降低水化热，故适用于建造大体积混凝土工程；
3.4 掺加粒化高炉矿渣粉可显著增加混凝土的致密度，改善其抗渗性，故可用于喷补工程；
3.5 掺加粒化高炉矿渣粉，可提高混凝土的和易性和可泵性，是大型混凝土搅拌站的优选材料。
4 粒化高炉矿渣粉对混凝土性能的影响
粒化高炉矿渣粉对混凝土性能的影响取决于水泥品种、粒化高炉矿渣粉的活性、取代水泥的比例、养护温度等因素。由于在粒化高炉矿渣粉混凝土的用途、目的、实验条件等方面的差异，所以在某些条件下，粒化高炉矿渣粉对混凝土性能影响的某些结果也不尽一致。下面将根据在混凝土试拌、生产中体现出的一些现象介绍粒化高炉矿渣粉掺加在混凝土中的一些特点。
4．1 在试拌混凝土时的一些特点体现
4.1.1 和易性方面
粒化高炉矿渣粉改善了水泥浆体和易性。在相同用水量的条件下，粒化高炉矿渣粉混凝土坍落度有增大的效果。但如果掺量不合适，会出现混凝土和易性较差，甚至混凝土发散的情况。同时，在低标号混凝土中如果掺加量过大，和易性变差，分析为：水灰比本来过大，浆体量很少，粒化高炉矿渣粉在替代水泥后，水泥量减少，粘合度降低，造成和易性变差。在C10、C15、C20、混凝土中表现尤为突出。
4.1.2 凝结时间方面
用粒化高炉矿渣粉等量取代水泥后，混凝土凝结时间有所延长。混凝土凝结时间影响程度取决于混凝土的初始养护温度、取代水泥的比例、水胶比以及水泥的性能，低温时凝结时间明显延长，但加早强剂或早强减水剂可减缓这种影响。
4.1.3 泌水现象
混凝土凝结时间延长，平滑、致密、吸附性较水泥粒子较差的粒化高炉矿渣粉水泥混凝土，可能会让泌水增大。泌水性还与取代水泥的粒化高炉矿渣粉的细度有关，若矿粉的比表面积大于水泥的比表面积，则泌水可能减少。粒化高炉矿渣粉比表面积越大，减少泌水的效果越加明显。反之，则泌水增大。在混凝土应用中，同时掺加粉煤灰，两者联掺后，同时控制外加剂的掺量，外加剂要求减水率不低于18％，同时注意砂率的选择和砂的细度模数，这样可以较好的控制泌水现象。
4.1.4 凝土坍落度的损失
在一般条件下，用粒化高炉矿渣粉等量取代水泥后，能适当的减少混凝土坍落度损失，因为粒化高炉矿渣粉开始吸附水量少，水化也慢，因而使坍落度损失减少。在按胶凝材料用量掺入减水剂时，由于粒化高炉矿渣粉对减水剂吸附量较水泥少，溶液中残留的外加剂数量较多，因而也能改善粒化高炉矿渣粉水泥混凝土的坍落度损失。但是，在试拌中发现，即使是坍落度损失不大，在低标号混凝土试拌中会出现时间过长，混凝土会发散的现象，这是在混凝土生产中配合比选择应该注意的问题，发散的现象主要是因为矿粉的粘合度不好，比水泥浆体的粘合度差。
4.1.5 大体积混凝土温升方面
为了抑制水化热，最好用细度350m2/kg的粒化高炉矿渣粉，取代率不应该低于35％。粒化高炉矿渣粉水泥混凝土的早期温升，降低的温升峰值与粒化高炉矿渣粉的取代率有关。取代率与粒化高炉矿渣粉的细度有关，细度越大，只有较高的取代率才能达到预期的效果，粒化高炉矿渣粉混凝土产生水化热的速率比普通硅酸盐水泥慢，利用这一特点，对减少混凝土产生早期温缩裂缝是十分有效的。但是，掺量过大，会出现泌水现象，因此，在大体积混凝土的生产中，应该考虑同时掺加粉煤灰（不低于二级），同时选取合适的外加剂，选取合理的用水量和砂率，在联掺粉煤灰时，可以适当降低矿粉掺量。
4.1.6 混凝土强度方面
粒化高炉矿渣粉对混凝土强度和强度增长率的影响，取决于粒化高炉矿渣粉的活性等级、取代的比例、水膠比以及养护条件。一般掺优质高活性的粒化高炉矿渣粉早期强度（3d）降低，但后期强度（28d）增加。从山西潞安工程有限公司做掺不同比例粒化高炉矿渣粉（替代水泥）的C30混凝土实验就可以看出来。检验依据：JGJ55－2000；坍落度：30－50mm；所用材料：水泥为32.5级矿渣硅酸盐水泥（矿渣掺量为25％），石1粒度10－20mm，石2粒度5－10mm，砂为莱芜中砂，水为饮用水。混凝土配合比及性能指标见表1。
从表1中可以看出来，随着矿渣粉的掺量增加，混凝土的坍落度、3天和7天强度有所降低，早期强度的增长率一般与粒化高炉矿渣粉取代率成反比。而在配入10％的矿渣粉时，混凝土28天抗压强度却达到了48.3MPa，比单用水泥提高了2MPa,其它皆合格。这是在常温养护下的数据，如果提高养护温度，在加速养护条件下，3天及以后的强度均可超过硅酸盐水泥混凝土强度。早期养护的干湿度对粒化高炉矿渣粉混凝土的影响也较大，不能保持湿润状态，即使满足了长期强度，碳化及其它的耐久性能也可能有降低的倾向，因此，在掺加粒化高炉矿渣粉混凝土施工时，在适当的温度下进行潮湿养护是非常重要的。
5 结束语
粒化高炉矿渣粉高性能混凝土是对传统混凝土技术上的重大突破，而且在节能、节料、工程经济以及环境保护等方面都具有重要意义，是一种环保的新型材料”，其在混凝土生产中的应用迅速扩大，并将取得更大的效益。
参考文献
[1]《新型高性能混凝土耐久性的研究与工程应用》中国建材工业出版社
[2]《粒化高炉矿渣粉的生产技术及其应用》孙宝云四川水泥2007（1）
作者简介
陈旭，毕业于河北工程大学，现就职于山西潞安工程有限公司，从事建筑施工工作，研究方向为建筑工程施工技术。
关键词：粒化高炉矿渣粉；混凝土；和易性；坍落度损失；强度；泌水；凝结时间
1 前言
粒化高炉矿渣粉作为辅助性胶凝材料，等量替代水泥，在混凝土拌和时直接加入混凝土中，用以改善新拌及硬化混凝土性能。粒化高炉矿渣粉在混凝土拌合时直接加入混凝土中，其优点在于：通过调整粒化高炉矿渣粉和硅酸盐水泥的比例，可直接生产出符合工程要求的混凝土；另一方面，由于粒化高炉矿渣粉的比表面面积较大，可发挥矿渣的水硬活性，等量取代水泥后，高活性的粒化高炉矿渣粉一般不影响混凝土的早期强度（3d），28d的抗压强度还会有较大的增长。
2 粒化高炉矿渣粉的性能
2.1 粒化高炉矿渣粉的细度较细。比表面积≥400m2/kg的矿渣粉通过80um的筛子几乎无筛余。
2.2 粒化高炉矿渣粉的活性较高。含有大量的C2AS和C2S。
3 粒化高炉矿渣粉在混凝土中的作用
3.1 在混凝土中掺入粒化高炉矿渣粉能大幅度提高混凝土的强度，因此可配制高强度混凝土；
3.2 可替代部分水泥配制混凝土，节约水泥用量，降低混凝土生产成本，提高混凝土的耐久性；
3.3 掺入粒化高炉矿渣粉配制的混凝土，可显著降低水化热，故适用于建造大体积混凝土工程；
3.4 掺加粒化高炉矿渣粉可显著增加混凝土的致密度，改善其抗渗性，故可用于喷补工程；
3.5 掺加粒化高炉矿渣粉，可提高混凝土的和易性和可泵性，是大型混凝土搅拌站的优选材料。
4 粒化高炉矿渣粉对混凝土性能的影响
粒化高炉矿渣粉对混凝土性能的影响取决于水泥品种、粒化高炉矿渣粉的活性、取代水泥的比例、养护温度等因素。由于在粒化高炉矿渣粉混凝土的用途、目的、实验条件等方面的差异，所以在某些条件下，粒化高炉矿渣粉对混凝土性能影响的某些结果也不尽一致。下面将根据在混凝土试拌、生产中体现出的一些现象介绍粒化高炉矿渣粉掺加在混凝土中的一些特点。
4．1 在试拌混凝土时的一些特点体现
4.1.1 和易性方面
粒化高炉矿渣粉改善了水泥浆体和易性。在相同用水量的条件下，粒化高炉矿渣粉混凝土坍落度有增大的效果。但如果掺量不合适，会出现混凝土和易性较差，甚至混凝土发散的情况。同时，在低标号混凝土中如果掺加量过大，和易性变差，分析为：水灰比本来过大，浆体量很少，粒化高炉矿渣粉在替代水泥后，水泥量减少，粘合度降低，造成和易性变差。在C10、C15、C20、混凝土中表现尤为突出。
4.1.2 凝结时间方面
用粒化高炉矿渣粉等量取代水泥后，混凝土凝结时间有所延长。混凝土凝结时间影响程度取决于混凝土的初始养护温度、取代水泥的比例、水胶比以及水泥的性能，低温时凝结时间明显延长，但加早强剂或早强减水剂可减缓这种影响。
4.1.3 泌水现象
混凝土凝结时间延长，平滑、致密、吸附性较水泥粒子较差的粒化高炉矿渣粉水泥混凝土，可能会让泌水增大。泌水性还与取代水泥的粒化高炉矿渣粉的细度有关，若矿粉的比表面积大于水泥的比表面积，则泌水可能减少。粒化高炉矿渣粉比表面积越大，减少泌水的效果越加明显。反之，则泌水增大。在混凝土应用中，同时掺加粉煤灰，两者联掺后，同时控制外加剂的掺量，外加剂要求减水率不低于18％，同时注意砂率的选择和砂的细度模数，这样可以较好的控制泌水现象。
4.1.4 凝土坍落度的损失
在一般条件下，用粒化高炉矿渣粉等量取代水泥后，能适当的减少混凝土坍落度损失，因为粒化高炉矿渣粉开始吸附水量少，水化也慢，因而使坍落度损失减少。在按胶凝材料用量掺入减水剂时，由于粒化高炉矿渣粉对减水剂吸附量较水泥少，溶液中残留的外加剂数量较多，因而也能改善粒化高炉矿渣粉水泥混凝土的坍落度损失。但是，在试拌中发现，即使是坍落度损失不大，在低标号混凝土试拌中会出现时间过长，混凝土会发散的现象，这是在混凝土生产中配合比选择应该注意的问题，发散的现象主要是因为矿粉的粘合度不好，比水泥浆体的粘合度差。
4.1.5 大体积混凝土温升方面
为了抑制水化热，最好用细度350m2/kg的粒化高炉矿渣粉，取代率不应该低于35％。粒化高炉矿渣粉水泥混凝土的早期温升，降低的温升峰值与粒化高炉矿渣粉的取代率有关。取代率与粒化高炉矿渣粉的细度有关，细度越大，只有较高的取代率才能达到预期的效果，粒化高炉矿渣粉混凝土产生水化热的速率比普通硅酸盐水泥慢，利用这一特点，对减少混凝土产生早期温缩裂缝是十分有效的。但是，掺量过大，会出现泌水现象，因此，在大体积混凝土的生产中，应该考虑同时掺加粉煤灰（不低于二级），同时选取合适的外加剂，选取合理的用水量和砂率，在联掺粉煤灰时，可以适当降低矿粉掺量。
4.1.6 混凝土强度方面
粒化高炉矿渣粉对混凝土强度和强度增长率的影响，取决于粒化高炉矿渣粉的活性等级、取代的比例、水膠比以及养护条件。一般掺优质高活性的粒化高炉矿渣粉早期强度（3d）降低，但后期强度（28d）增加。从山西潞安工程有限公司做掺不同比例粒化高炉矿渣粉（替代水泥）的C30混凝土实验就可以看出来。检验依据：JGJ55－2000；坍落度：30－50mm；所用材料：水泥为32.5级矿渣硅酸盐水泥（矿渣掺量为25％），石1粒度10－20mm，石2粒度5－10mm，砂为莱芜中砂，水为饮用水。混凝土配合比及性能指标见表1。
从表1中可以看出来，随着矿渣粉的掺量增加，混凝土的坍落度、3天和7天强度有所降低，早期强度的增长率一般与粒化高炉矿渣粉取代率成反比。而在配入10％的矿渣粉时，混凝土28天抗压强度却达到了48.3MPa，比单用水泥提高了2MPa,其它皆合格。这是在常温养护下的数据，如果提高养护温度，在加速养护条件下，3天及以后的强度均可超过硅酸盐水泥混凝土强度。早期养护的干湿度对粒化高炉矿渣粉混凝土的影响也较大，不能保持湿润状态，即使满足了长期强度，碳化及其它的耐久性能也可能有降低的倾向，因此，在掺加粒化高炉矿渣粉混凝土施工时，在适当的温度下进行潮湿养护是非常重要的。
5 结束语
粒化高炉矿渣粉高性能混凝土是对传统混凝土技术上的重大突破，而且在节能、节料、工程经济以及环境保护等方面都具有重要意义，是一种环保的新型材料”，其在混凝土生产中的应用迅速扩大，并将取得更大的效益。
参考文献
[1]《新型高性能混凝土耐久性的研究与工程应用》中国建材工业出版社
[2]《粒化高炉矿渣粉的生产技术及其应用》孙宝云四川水泥2007（1）
作者简介
陈旭，毕业于河北工程大学，现就职于山西潞安工程有限公司，从事建筑施工工作，研究方向为建筑工程施工技术。