[精选]矿物掺合料应用技术规范教材19310.pptx

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1、主要内容主要内容 现代混凝土组成材料现代混凝土组成材料混凝土混凝土BBE EC CDDAA硅酸盐水泥矿物掺合料骨料（砂、石）拌合水化学外加剂有朝一日有朝一日有朝一日，当粉煤灰的价格赶上或超过水泥的价格时，混凝土中也必须用粉煤灰！有朝一日，当骨料的价格赶上或超过水泥的价格时，混凝土中也必须使用骨料！什么是矿物掺合料？什么是矿物掺合料？在混凝土制备过程中掺入的，与硅酸盐水泥共同组成胶凝材料以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分，具有规定细度，能改善混凝土性能的活性粉体材料粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、钢渣粉、磷渣粉、硅灰、沸石粉等矿矿 物物掺合料掺合料或或辅辅 助助胶凝材料胶凝材料对混凝土性能的改善对

2、混凝土性能的改善化学侵蚀、AAR等：粉煤灰、矿渣粉、硅灰工作性工作性稳定性稳定性耐久性耐久性抗蚀性抗蚀性改善混凝土的性能改善混凝土的性能抗渗性、抗冻性、抗氯离子渗透：硅粉、矿渣粉流动性、粘聚性、坍落度损失：粉煤灰、硅灰、矿渣粉水化热、收缩变形、抗裂性能：粉煤灰、矿渣粉对砂浆条对砂浆条14d膨胀的影响膨胀的影响2030563050657.51012.5粉煤灰对粉煤灰对AAR抑制作用抑制作用2030563050657.51012.5型水泥，碱含量1%F 级粉煤灰 ASTM C 227 砂粉煤灰粉煤灰v从煤粉炉烟道气体中收集的粉末，分为F类和C类。F类粉煤灰：由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰C类粉煤灰

3、：由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰，其氧化钙含量一般大于10%。矿渣粉矿渣粉v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。硅硅 灰灰v在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。v其细度和比表面积约为水泥的80100倍，粉煤灰的5070倍。其他矿物掺合料其他矿物掺合料v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v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

4、合矿物掺合掺和料复合矿物掺合掺和料v将本规范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。v工程上常用的是：粉煤灰与磨细矿渣粉组成的复合矿物掺合料，或粉煤灰、矿渣和硅灰三组分矿物掺合料。v研究表明，对矿物掺合料而言，在适当比例时，产生“超叠加超叠加”效应。制订技术规程的意义制订技术规程的意义对矿物掺合料认识的深入和应用技术的进步，必不可少的组分规范矿物掺合料生产和应用，促进矿物掺合料产业发展制订矿物掺合料应用技术规程是必要的、及时的矿物掺合料矿物掺合料应用技术规程应用技术规程一般规定一般规定正确使用矿物掺合料应满足与外加与外加剂同掺剂同掺硅酸盐硅酸盐普通硅酸盐普通硅酸盐其他矿其他矿

5、物掺合料物掺合料放射性放射性核素限量核素限量矿物掺合料相关标准矿物掺合料相关标准序序号号标准号标准号标准名称标准名称颁布颁布年份年份修订修订年份年份涉及的矿物掺合料涉及的矿物掺合料1GB 1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰1991 2005粉煤灰2GJ/T 3048混凝土和砂浆用天然沸石粉1998天然沸石粉3 GB/T 18046用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉2000矿渣粉4 GB/T 18736高强高性能混凝土用矿物外加剂2002磨细矿渣、磨细粉煤灰、磨细天然沸石、硅灰5GB/T 8075混凝土外加剂定义、分类、命名与术语2005磨细矿渣、磨细粉煤灰、磨细天然沸石、硅灰矿物掺合料技术要求

6、矿物掺合料技术要求最主要技术指标矿物掺合料技术要求细 度需水量比流动度比活性指数安定性放射性矿物掺合料性能比较矿物掺合料性能比较序号序号 对混凝土性能的改善对混凝土性能的改善粉煤灰粉煤灰磨细矿渣粉磨细矿渣粉硅灰硅灰1提高流动性有效持平降低2提高粘聚性有效更有效最有效3提高保水性较好好最好4提高保塑性最好较好差5降低水化热最有效持平差6提高抗裂性最好差最差7提高抗渗性好差最好8提高抗冻性差较差最好9提高抗氯离子渗透性好好最好10提高抗化学侵蚀性好好最好11提高抗碳化性能一般一般最好12提高护筋性一般一般最好矿物掺合料的使用矿物掺合料的使用v不同掺合料有不同特性和不同的作用，有利有弊，必须具体问题

7、具体分析：掺合料掺合料优点优点缺点缺点粉煤灰收缩小，抗裂性好抗裂性好，对Cl-吸收能力强化学活性低，早期反应很少，长期反应率最多只有20%多，故抗碳化性较差抗碳化性较差矿渣粉化学活性随比表面积增大而提高明显，抗碳化抗碳化性稍好性稍好收缩大收缩大，抗裂性差，表面积太大时不利于混凝土温不利于混凝土温升的降低升的降低配合比设计的原则配合比设计的原则v宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；当选用普通硅酸盐水泥时，应确定其中混合材的种类和掺量。v宜与化学外加剂同时使用，并注意外加剂和胶凝材料的相容性。v水胶比的范围通常为0.30.5，一般选取范围0.350.45。严格控制用水量！v配合比必须由试配试验确定。

8、配合比设计的原则配合比设计的原则v骨料用量估计掺矿物掺合料混凝土的骨料所占体积与其最大粒径的关系如下表：骨料所占体积表观密度骨料用量/kgm-3骨料最大粒径骨料最大粒径/mm402010骨料所占体积/L700750650700600650表 注1）掺有引气型外加剂混凝土取骨料所占体积上限值；2）上表未列出的粗骨料最大粒径值，宜插入选用（如30mm或25mm，取40mm与20mm间值）配合比设计的原则配合比设计的原则v砂率估计可根据砂的粗细、级配和石子的粒径、级配及胶凝材料用量等状况，按下表选取：粗细骨料用量计算砂率骨料用量细骨料用量/kgm-3骨料用量细骨料用量粗骨料用量/kgm-3坍落度坍落

9、度/mm0202040408080160砂率/%2025253030353540坍落度坍落度/mm160200200240240砂率/%4045455050配合比设计的原则配合比设计的原则v当混凝土拌合物流动性满足要求时：尽可能选取较小的用水量尽可能选取较小的用水量尽可能选取较小的用水量尽可能选取较小的用水量当混凝土拌合物粘聚性满足要求时：尽可能选取较小的砂率作为合理砂率尽可能选取较小的砂率作为合理砂率尽可能选取较小的砂率作为合理砂率尽可能选取较小的砂率作为合理砂率当混凝土强度和耐久性满足要求时：尽可能取较大的水胶比尽可能取较大的水胶比尽可能取较大的水胶比尽可能取较大的水胶比当混凝土构建截面最

10、小尺寸、钢筋净距允许时：尽可能取较大的粗骨料粒径尽可能取较大的粗骨料粒径尽可能取较大的粗骨料粒径尽可能取较大的粗骨料粒径浆骨浆骨(体积体积)比的确定比的确定v在水胶比一定的情况下，胶凝材料浆体体积与骨料总体积的比，称为浆骨比。v对泵送混凝土，浆骨比可参考下表：强度等级强度等级浆体百分数（浆骨比）浆体百分数（浆骨比）用水量用水量/kgm-3C30fcu,kC5032%（1:2）175C50fcu,kC6035%（1:86）160fcu,kC6038%（1:63）145配合比设计步骤配合比设计步骤按结构设计要求(强度或耐久性)选择水胶比和其他参数，确定基准混凝土配合比根据工程性质、所处环境选择矿物

11、掺合料的品种及掺量确定试配所用配合比应采用绝对体积法计算根据实测表观密度和工作性调整各组成材料用量根据强度和耐久性确定配合比必须注意的事项必须注意的事项v参考参考混凝土结构耐久性设计与施工指混凝土结构耐久性设计与施工指南南GBT 50476-2008：根据工程性质、所处环境选择矿物掺合料的品种及掺量；处于具有化学腐蚀性环境的、大体积的、验收龄期较长的以及热天施工等的混凝土，宜掺用大掺量矿物掺合料。必须注意的事项必须注意的事项v当混凝土早期强度要求较高或在较低环当混凝土早期强度要求较高或在较低环境温度下施工时，可选择以下措施：境温度下施工时，可选择以下措施：减小矿物掺合料用量，或 降低水胶比，或

12、 与硅灰复合掺用矿物掺合料的掺量以胶凝材料（水泥与矿物掺合料的掺量以胶凝材料（水泥与掺合料质量之和）的总量百分率计；确掺合料质量之和）的总量百分率计；确定掺合料掺量时，应计入水泥中已掺入定掺合料掺量时，应计入水泥中已掺入的掺合料量。的掺合料量。必须注意的事项必须注意的事项v掺用矿物掺合料的混凝土：掺用矿物掺合料的混凝土：当掺量小于20时，可按普通水泥使用当掺量大于20时，水胶比应不大于0.5当掺量大于30时，水胶比应不大于0.45当掺量超过50时，水胶比应不大于0.42并随掺量的增大而降低确定试配所用配合比，应采用绝对体积确定试配所用配合比，应采用绝对体积法计算，至少第一盘试配料使用绝对体法计

13、算，至少第一盘试配料使用绝对体积法后，按实测拌合物表观密度假定此积法后，按实测拌合物表观密度假定此后试配料的表观密度。后试配料的表观密度。试拌调整的步骤试拌调整的步骤计算配合比试拌调整基准配合比施工配合比四个基本原则三个主要参数掺矿物掺合料混凝土的应用掺矿物掺合料混凝土的应用1掺矿物掺合料的混凝土宜采用强制式搅拌机制备混凝土的制备与运输混凝土的制备与运输混凝土的制备与运输混凝土的制备与运输各种矿物掺合料的计量应按重量计，每盘计量允许偏差不应超过2%掺矿物掺合料混凝土搅拌时间宜适当延长，以确保混凝土的均匀性混凝土运输时，应保持混凝土拌合物的匀质性，不发生分层离析现象243掺矿物掺合料混凝土的应用

14、掺矿物掺合料混凝土的应用混凝土的浇筑与成型混凝土的浇筑与成型实测坍落度与要求坍落度之间的允许偏差应符合表6.2.1的要求应避免漏振或过振。振捣后的混凝土表面不应出现明显的掺合料浮浆层，如出现浮浆层应处理干净抹面应在泌浆结束后开始，并在凝结前完成，至少进行两次以上搓压，应避免在搓压结束后仍有继续泌水要求坍落度要求坍落度允许偏差允许偏差40 mm10 mm5090 mm20 mm100 mm20 mm掺矿物掺合料混凝土的应用掺矿物掺合料混凝土的应用1用于平板式构件的掺矿物掺合料混凝土，在浇筑成型完毕后，应立即及时覆盖混对凝土表面并进行保湿养护2保湿养护时间不宜少于7d，有缓凝和抗渗要求的掺矿物掺合

15、料混凝土的潮湿养护时间不宜少于14d3成型后预养温度不宜高于45，预养（静停）时间不得少于1h蒸养时升温速度宜为15/h20/h，恒温温度不宜超过85，降温速度宜为15/h35/h混凝土的早期养护混凝土的早期养护早期养护的重要性掺矿物掺合料混凝土的应用掺矿物掺合料混凝土的应用混凝土的冬季施工混凝土的冬季施工当室外日平均气温连续5d稳定低于5时，掺矿物掺合料混凝土结构工程应采取防冻措施冬期施工掺矿物掺合料和防冻剂的混凝土受冻临界强度应满足冬期施工掺矿物掺合料混凝土的出机温度不宜低于10，入模温度不得低于5当室外最低气温不低于10时，不得小于4.0MPa当室外最低气温不低于20时，不得小于5.0M

16、Pa掺矿物掺合料混凝土的强度验收龄期宜为60d、90d或按合同规定的其他龄期执行混凝土的强度检验评定，应按现行国家标准混凝土质量检验评定标准执行掺引气剂和矿物掺合料的混凝土，每工作班应至少测定一次含气量，测定值的允许偏差为1.5%质量检测评定质量检测评定国家标准验收龄期含气量规范性附录规范性附录v规范者，要求也。规范者，要求也。v标准中的规范性附录主要是给出标准正标准中的规范性附录主要是给出标准正文的附加条款。文的附加条款。v是规范性附录的，其效力等同于标准的是规范性附录的，其效力等同于标准的正文。正文。v规范性附录是标准正文延伸的部分，是规范性附录是标准正文延伸的部分，是强制性的，必须执行。

17、强制性的，必须执行。规范性附录规范性附录Bv原材料原材料水泥：P.O 42.5的普通硅酸盐水泥标准砂：符合水泥胶砂强度检验方法（ISO）GB/T17671规定的标准砂水：采用自来水或蒸馏水矿物掺合掺：受检的矿物掺合料试验仪器试验仪器水泥胶砂强度检验方法（ISO）规范性附录规范性附录Bv确定需水比的胶砂配比确定需水比的胶砂配比材料材料对比胶砂对比胶砂受检胶砂受检胶砂粉煤灰硅灰沸石粉水泥/g4502315140514051矿物掺合料/g1351451451ISO砂/g13505135051350513505水/mL2251按使受检胶砂流动度达基准胶砂流动度值5mm调整规范性附录规范性附录Bv确定流

18、动度比和活性指数的胶砂配合比确定流动度比和活性指数的胶砂配合比材料材料对比胶砂对比胶砂受检胶砂受检胶砂复合矿物掺合料粒化高炉矿渣粉钢渣粉磷渣粉沸石粉水泥/g4502225131514051矿物掺合料/g22511351451ISO砂/g13505135051350513505水/mL2251小结小结矿物掺合料？品种？对混凝土性能的改善？细度、需水比原则、参数、试拌概念、分类与作用细度、需水比搅拌、运输、养护技术指标与配合比设计性能检测与工程应用1380715348113807153481掺粉煤灰对混凝土抗裂性影响掺粉煤灰对混凝土抗裂性影响掺粉煤灰对混凝土抗碳化影响掺粉煤灰对混凝土抗碳化影响掺矿渣粉对混凝土抗碳化影响掺矿渣粉对混凝土抗碳化影响掺矿渣粉对干燥收缩的影响掺矿渣粉对干燥收缩的影响矿渣粉细度与水化热的关系矿渣粉细度与水化热的关系早期养护的重要性早期养护的重要性养护方式的影响养护方式的影响矿物掺合料的超叠加效应矿物掺合料的超叠加效应养护方式的影响养护方式的影响粉煤灰与水泥体积比为1:1演讲完毕，谢谢观看！