矿物质掺和料在水泥混凝土中的效应

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矿物质掺和料在水泥混凝土中的效应

1、火山灰效应

矿物质掺和料一般都含有活性的氧化硅和活性的氧化铝成分。活性的氧化硅可以和氢氧化钙及高碱度水化硅酸钙发生二次反应，生成强度更高、稳定性更优良的低碱度水化硅酸钙。

这样，通过二次反应（火山灰反应），氢氧化钙可以被减少或被消除，水化硅酸钙胶凝物质的质量得到提高，组成得到优化，数量大幅增加，同时水泥石与集料的界面结构也得到改善，因此，混凝土的强度大幅度提高。 2、填充密实效应

通常水泥的平均粒径为20-30微米，小于10微米的粒子不足，因此水泥颗粒之间的填充性并不好。掺入超细矿物质掺和料，如超细粉煤灰和超细矿渣（平均粒径3-6微米），则能够大幅度改善胶凝材料颗粒的填充性，提高水泥石密实度，并纯粹从提高水泥粒子的填充性方面提高了水泥石的强度及抗渗性。如果再掺入适量的粒径更小的硅灰（平均粒径0.1-0.26微米），由于其平均粒径比超细矿渣和超细粉煤灰又小了一个数量级，比水泥粒子小两个数量级，它可以进一步填充于超细矿渣或超细粉煤灰之间，使胶凝材料粒子的密实性进一步提高，强度进一步增加。当然，单独掺入硅灰时，也有良好的填充作用。 3、增塑效应

硅灰、粉煤灰、矿渣等对水泥净浆、砂浆、混凝土拌和物具有优异的增塑作用。由于超细矿物质掺和料的粒径远小于水泥粒子，它们在水泥颗粒之间起到“滚珠”作用，使水泥浆体的流动性增加。此外，矿物质掺和料的密度一般都小于水泥的密度，当它们掺入水泥浆中后，所形成的水泥浆体积要比之前大，这也是提高塑性的原因之一。 4、缓凝减水效应

使用矿物质掺和料取代了部分水泥后，掺和料的小颗粒填充在水泥颗粒间的空隙中，使胶凝材料具有更适于流动的级配体系，这在一定程度上起到了降低标准稠度下的用水量的作用，在保持相同用水量的情况下又可以增加流动度。因此，矿物质掺和料实际上发挥了一种矿物减水的作用。

除了上述四种效应外，矿物质掺和料对混凝土的耐久性能也有很多积极的影响。相关研究表明，硅灰、粉煤灰和矿渣混凝土的抗渗性、抗冻性、耐硫酸盐腐蚀性、抑制碱-集料反应等性能都有显著提高。

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