矿山粉对混凝土性能的影响

矿渣微粉对混凝土性能的影响

磨细矿渣微粉磨到一定细度(比表面积)，才能充分参与水化反应提高活性。矿粉细度大小直接影响矿粉的增强效果，原则上矿粉细度越大则效果越好，但要求过细则粉磨困难，成本大幅度增加。综合考虑矿粉的细度以400m2/ kg～600m2/ kg 为佳，从表1-1 中的试验数据分析矿粉的细度也应为400m2/ kg ～ 600m2/ kg。

但实际应用中，由于矿渣较难磨细，考虑到磨机效率，矿渣磨细到400m2/ kg～500m2/ kg已经比较好了。从颁布执行的GB/ T18046 - 2000 标准来看，只要将矿渣比表面积控制在420m2/ kg～450m2/ kg 即可满足标准中S95 级要求。这样，即可满足预拌混凝土公司配制≤C60 混凝土的要求。除非需配制C80 以上的混凝土，否则勿需耗费大量电能生产比表面积600m2/ kg 的磨细矿渣。另外，仅用比表面积作为矿渣粉的质量指标是不够严谨的，因为不同粉磨系统制备的磨细矿渣，即使比表面积相同，其活性指数(特别是7d 龄期时) 也不一定相同。

矿粉对混凝土耐久性的影响

(1)矿粉降低水泥的水化热

混凝土在硬化过程中，水泥水化反应产生大量水化热。由于混凝土热阻很大，热量聚集在内部不易散发，而表面散热较快，致使在混凝土内部和表面形成较大温差。这样会导致不均匀温度变形和温度应力， 一旦拉应力超过混凝土即时抗拉强度，就会在混凝土内部或表面产生裂缝。这种温度裂缝是混凝土早期开裂的主要因素之一，往往是贯穿性的有害裂缝，对混凝土的耐久性十分不利。

混凝土中掺加矿粉可降低浆体的水化热，单掺量小于50%时，水化热降低不明显。当达到70%掺量时，3d、7d 的水化热明显降低；矿粉和粉煤灰复配，可显著降低浆体3d、7d 的水化热。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，可有效减少混凝土早期温缩裂缝。

(2) 矿粉提高混凝土抗渗性能

超细矿粉对混凝土抗渗性的改善主要取决于它的两个综合效应：一是火山灰效应，二是微集料效应。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，从而使混凝土的抗渗性能提高。

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，细集料间隙由水泥颗粒填充，水泥颗粒之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，降低了孔隙率，并减少了更大孔径的尺寸，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，大幅度提高了混凝土的抗渗性能，同时也防止了泌水、离析。

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。