目前,我國預(yù)拌混凝土內(nèi)多摻入摻合料,以改善其各種性能。
在預(yù)拌混凝土中摻入粉煤灰最為適宜,除此以外,磨細(xì)礦渣粉也應(yīng)作為第二摻合料。礦渣粉具有自身水硬性和火山灰活性作用,因?yàn)樗咏诠杷猁}水泥,但又與硅酸鹽水泥不同,本身的CaO含量較低,活性較差,但在堿性環(huán)境中,在水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2和石膏的激發(fā)下,卻具有較高的活性。
磨細(xì)礦渣粉摻入混凝土中,不僅可以改善混凝土的泌水離析、和易性,尚可提高混凝土的后期強(qiáng)度;由于礦渣粉摻量較大,已成為繼粉煤灰之后應(yīng)用第二廣泛的礦物摻合料。
單摻磨細(xì)礦渣粉會影響混凝土的早強(qiáng),要使摻礦渣粉后混凝土早強(qiáng),與粉煤灰同時(shí)摻入到混凝土中就能解決這個(gè)問題。復(fù)摻后,二者的作用相互促進(jìn)、優(yōu)勢互補(bǔ),產(chǎn)生疊加效應(yīng),比單摻任何一種摻合料都強(qiáng),對混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率較高。換言之,粉煤灰+礦渣粉不是1+1=2,而是1+1>2的技術(shù)效果。
預(yù)拌混凝土中單摻礦渣粉時(shí),混凝土的坍落度大,黏度大;如果礦渣粉和粉煤灰復(fù)摻,一方面可改善混凝土的工作性,同時(shí)也可在混凝土強(qiáng)度上有一定的互補(bǔ)作用,彌補(bǔ)單摻粉煤灰早強(qiáng)低的不足。以礦渣粉而言,析出的Ca(OH)2可激發(fā)粉煤灰的活性,從而促進(jìn)粉煤灰顆粒中鋁、硅的溶解,使水化液相中鋁、硅的濃度增加,又可加速礦渣粉的水化過程,各種外摻料都參與水化,當(dāng)然有早、有晚,有快、有慢,只要比例得當(dāng),功能型外摻料在混凝土中的疊加效應(yīng),一定能滿足設(shè)計(jì)要求。單摻礦渣粉對混凝土早期抗裂性不利,因此,對超細(xì)礦渣粉的開發(fā)應(yīng)用,應(yīng)取審慎態(tài)度。
礦渣粉在預(yù)拌混凝土中的摻量,應(yīng)根據(jù)磨細(xì)礦渣粉本身的質(zhì)量來決定,一般摻量為:S75級為10%~30%、S95級為20%~40%、S105級為30%~50%;礦渣粉對混凝土早期抗裂有影響,在摻量20%~35%時(shí),對混凝土早期3 d自收縮影響不大,但對后期收縮則有一定影響,摻量為50%時(shí),對早期和后期的混凝土自收縮均有明顯影響,因此,對高強(qiáng)混凝土以控制摻量小于或等于20%為宜。普通混凝土單摻礦渣粉以30%~40%為宜,大體積混凝土可增至50%以上,能明顯降低混凝土的水化熱。
磨細(xì)礦渣粉宜和粉煤灰復(fù)摻,可改善混凝土自收縮不利的影響。礦渣粉和粉煤灰復(fù)摻適宜配制C45以下的混凝土,配制大體積和炎熱高溫季節(jié)施工的預(yù)拌混凝土為最佳。復(fù)摻最佳摻量建議為:粉煤灰10%+礦渣粉20%,混凝土28 d強(qiáng)度可達(dá)60MPa以上;粉煤灰20%+礦渣粉30%,混凝土28 d強(qiáng)度可達(dá)50MPa以上;粉煤灰20%+礦渣粉40%,混凝土28 d強(qiáng)度可達(dá)40MPa以上;但必須考慮到,粉煤灰和礦渣粉的等級級別,對混凝土強(qiáng)度有較大影響;在應(yīng)用礦渣粉時(shí),尚應(yīng)考慮到水泥廠已摻入的混合材品種和數(shù)量。
磨細(xì)礦渣粉摻入混凝土中能吸收部分Ca(OH)2,產(chǎn)生二次水化反應(yīng),從而改善了界面區(qū),Ca(OH)2的取向度,降低了Ca(OH)2 的含量,還減小了Ca(OH)2晶體的尺寸,不僅有利于混凝土力學(xué)性能的提高,還有利于混凝土耐久性的改善;而礦渣粉本身也有一定的減水作用,隨著其磨細(xì)度的提高,減水作用增強(qiáng),提高混凝土坍落度,并具有一定的保水作用和良好的混凝土和易性。
礦渣粉和粉煤灰復(fù)摻再與減水劑、引氣劑等雙摻、多摻,其適應(yīng)性都較好,技術(shù)效果都很顯著,對混凝土早期、后期強(qiáng)度貢獻(xiàn)率都有提高,復(fù)摻后共同發(fā)揮了兩種摻合料的火山灰效應(yīng)、形態(tài)效應(yīng)和微骨料效應(yīng)的疊加作用,使混凝土具有良好的可泵性、抗?jié)B性,用于地下、水工工程及大體積混凝土工程更佳。