矿粉在混凝土中的效用是什么
来源：www.qdminghao.cn 发布时间：2021年02月07日
又称“粒化高炉渣微粉”，是粒化高炉炉渣经干燥后，粉磨达到一定细度的粉末，在粉磨过程中还可加入适量的石膏和磨料。
矿物粉配制混凝土可提高或改善混凝土的综合性能，其机理在于矿物粉配制混凝土具有微骨料效应、微晶核效应、火山灰效应等，并可提高混凝土的抗渗、降水热和防止温度裂缝。
五、降低水化热，防止温升开裂。
铁粉的主要原料是矿渣，它是钢铁冶炼厂生产生铁过程中产生的废渣。除铁矿石和燃料(焦炭)外，在高炉炼铁过程中，为了降低冶炼温度，还需要加入适当数量的石灰石和白云石作为助熔剂，这些石灰石和白云石在高炉中分解生成氧化钙和氧化镁等成分，与铁矿石中的废渣和焦炭中的碳灰溶解，产生以硅酸盐和硅铝酸盐为主的熔融物，浮在铁水表面，定期从排渣口排出，经空气或水急冷处理后，形成颗粒状颗粒。
未淬火冷却的渣体，其矿物形态为稳定的结晶型，除少部分C2S具有一定活性外，其他矿物基本无活性。冷却后的矿渣，由于液相粘度在短时间内迅速增加，阻碍了晶体的生长，形成玻璃态结构，使矿渣处于不稳定状态，具有较大的潜在化学能量。随着出渣温度的升高，冷却速度加快，矿渣玻璃化程度提高，矿渣潜在化学能变大，活性也变大，因此，经水淬后的高炉矿渣的反应性比未经过水淬的矿渣高。
炼钢生产过程中的炉渣化学成分有较大差异，但主要成分包括：
一、氧化钙CaO：氧化钙是一种碱性氧化物，是炉渣的主要成分，一般占百分之40左右。将其在炉渣中转化为活性矿物，如：硅酸二钙。氧化钙是矿渣中主要的活性成分，其含量越高，矿粉的活性越大。
二氧化铝Al2O3：氧化铝是一种酸性氧化物，是炉渣中较好的活性成分，它在炉渣中形成矿物，如铝酸盐或铝硅酸钙，在熔融状态下形成玻璃体。氧化铝含量一般在百分之5-百分之15之间，有的高达百分之30；氧化铝含量越高，矿粉的活性越大。
三、硅氧烷：硅氧烷是一种微酸性氧化物，在矿粉中含量较高，一般在百分之30-百分之40之间。过多的白炭黑，会形成低活性的低钙矿物，甚至还有游离白炭黑等，使白炭黑活性降低。
四、镁砂MgO：镁砂的活性低于氧化钙，其含量波动在百分之1-百分之18之间，在矿粉中为稳定的化合物或玻璃体，不会产生安定性不良现象。氧化镁能增加熔融矿物的流动性，改善渣粒质量，提高矿渣的活性，因此，氧化镁通常被视为矿粉的活性成分。
五、其他元素在炉渣中含量较少，主要有氧化亚锰、硫磺、氧化钛、氧化铁、氧化亚铁等。除氧化铁和氧化亚铁对混凝土不产生影响外，其它三种成分都会对混凝土产生危害。矿物粉配制混凝土可提高或改善混凝土的综合性能，其机理在于矿物粉配制混凝土具有微骨料效应、微晶核效应、火山灰效应等，并可提高混凝土的抗渗、降水热和防止温度裂缝。
一、是微集料效应。
可以将混凝土看作一个连续级配的颗粒堆积系统，粗骨料的间隙用细骨料填充，细骨料用水泥颗粒填充，而水泥颗粒之间的间隙用细骨料填充。矿粉细度比水泥颗粒细，在部分水泥被取代后，这些小颗粒被填充在水泥颗粒之间的空隙中，使凝胶材料具有更好的级配，从而形成致密的填充结构。可以减少标准稠度下的用水量，在保持相同的用水量时又可以增加流度，从而提高操作的通用性。充填作用的另一个好处是增加粘聚度，防止泌水离析，并提高可泵性。
二、是微晶核效应。
尽管矿粉的胶凝性能比硅酸盐水泥稍弱，但它为水泥水化体系提供了微晶核，从而加快了水泥水化反应过程，为水化产物提供了充足的空间，提高了水泥水化产物分布的均匀性，使水泥石结构更加致密，使混凝土具有更好的力学性能。
三、是火山灰的影响。
矿粉掺入混凝土中，在混凝土内部碱性环境下，矿粉吸收水泥水化后形成的Ca(OH)2，并能促进水泥进一步水化，生成对混凝土有利的CSH凝胶，使Ca(OH)2的晶粒变小，改善混凝土的微观结构，使水泥浆体的孔隙率明显降低，增强骨料微观界面的粘结力，使混凝土的物理力学性能大大提高。
四、是提高抗渗能力。
将矿粉掺入混凝土中后，由于取代了部分水泥，使混凝土的侵蚀内因减少，同时将矿粉均匀地分散到水泥浆体中，形成水化产物的核心。掺入矿粉的混凝土可吸收部分Ca(OH)2，引起二次水化反应，水化产物进一步填满结构的孔隙，使结构的密实度和抗渗透性能得到改善。五、降低水化热，防止温升开裂。
水化初期，放热集中，会造成水泥坍落度损失。加入矿粉后，因其本身不能直接水化，只能在水泥碱性条件下进行二次水化。从而延缓水化放热，使初始坍落度保持时间能够延长一些，减少温升引起的温度裂缝。
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