混凝土外掺料.

学习情境混凝土外掺料德修身、技立业德修身、技立业任务目标：了解混凝土外掺料的基本概念；熟悉粉煤灰在混凝土中的技术要求及其特点；熟悉矿渣粉在混凝土中的技术要求及其特点；熟悉硅灰在混凝土中的技术要求及其特点。种类：粉煤灰、超细矿渣粉、硅灰及沸石粉组成材料混凝土用外掺料——矿物外加剂什么是混凝土矿物细粉掺和料？•以活性氧化硅、氧化铝和其它有效矿物为主要成分，在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土综合性能，且掺量一般不小于5%的具有火山灰活性或潜在水硬性的粉体材料。•混凝土的第六组分。概述20世纪50~60年代:节约水泥应用80年代:环境保护80年代:控制混凝土绝热温升90年代:改善混凝土的性能,高强高性能砼应用经济组分功能组分常用种类天然沸石粉硅灰矿渣微粉粉煤灰常用种类粉煤灰是指煤粉炉燃烧煤粉时，从烟道气体中收集到的细颗粒粉末。扫描电镜图混凝土用外掺料——粉煤灰粉煤灰的技术性能和作用机理形态：实心、空心玻璃微珠细度：1~50μm，比表面积300~600m2/kg与煤粉细度及收尘装置有关，可通过粉磨提高细度。主要化学成分：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO，约占85%左右，构成CaO—Al2O3—SiO2矿物体系。沉珠漂珠作用机理：1.火山灰效应：二次水化2.微骨料效应：均匀分散于孔隙和凝胶体中，填充毛细管及孔隙裂缝，改善了孔结构，提高了水泥石的密实度；未参与水化的颗粒分散在凝胶体中起到骨料的作用，优化凝胶结构，改善与粗细骨料之间的粘结力和混凝土的微观结构，从而改善混凝土的宏观综合性能。3.形态效应：粉煤灰含大量球状玻璃微珠，起到润滑作用，减小混凝土内摩擦力，改善混凝土和易性。•GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土的粉煤灰》依煤种不同分F类——无烟煤和烟煤C类——褐煤或次烟煤，氧化钙含量大于10%根据细度、烧失量（含碳量）、需水量比、三氧化硫含量分为：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级三个等级。分类混凝土和砂浆用粉煤灰技术要求GB/T1596-2005项目技术要求IIIIII细度（0.045mm方孔筛筛余）/%≤F类12.025.045.0C类需水量比/%≤F类95105115C类烧失量/%≤F类5.08.015.0C类含水量/%≤F类1.0C类SO3含量/%≤F类3.0C类游离氧化钙/%≤F类1.0C类4.0安定性(雷氏夹沸煮后增加距离)/mm≤C类5.0粉煤灰对混凝土性能的影响1、对新拌混凝土性能的影响Ⅰ级灰可以提高混凝土拌合物的流动性，Ⅱ级灰在掺量30%以内时，使流动性提高，Ⅲ级灰使混凝土拌合物流动性降低。掺粉煤灰混凝土更容易振捣密实，可泵性大大提高。原状灰有可能增大混凝土的泌水性，磨细粉煤灰通常能减少混凝土的泌水。2.对混凝土强度的影响优质的Ⅰ级灰掺量小于10%时，早期强度不降低，后期强度高于基准混凝土。掺量超过一定值后，早期强度略有降低，但后期强度仍可超过基准混凝土。Ⅱ级灰的影响与Ⅰ级灰相似，但早期强度更低。一般采取超量取代法。Ⅲ级灰一般只用于低强度等级的混凝土结构，很少用于高强度等级的混凝土结构，尤其是预应力结构。3.对耐久性的影响掺粉煤灰混凝土抗冻性、抗渗性、抗硫酸盐腐蚀性能、对钢筋保护作用都有所提高。粉煤灰能抑制混凝土的自收缩、早期收缩和总干燥收缩。粉煤灰能降低水化热和混凝土水化温升，提高混凝土抗裂性。三峡大坝混凝土中大量应用了优质粉煤灰混凝土用掺合料——粒化高炉矿渣混凝土用掺合料——粒化高炉矿渣矿粉的技术性能和质量指标矿粉的主要化学成分：SiO2、Al2O3、CaO、MgO，其中SiO2、Al2O3、CaO约占矿粉总量的90%。矿物结构：大部分为玻璃体，少量晶体。细度：粒径大于45μm的矿粉很难参与水化，因此要求用于高强高性能混凝土的矿粉比表面积大于400m2/kg。质量指标：按化学性能、比表面积、活性指数等，分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。矿粉的作用机理1.凝胶效应：二次水化，生成具有胶凝性能的水化铝酸钙、水化硅酸钙、水化硫铝酸钙凝胶，改善水泥浆与骨料的界面性能，改善界面粘结强度，提高混凝土抗折强度。2.微骨料效应：与粉煤灰相似矿粉对混凝土性能的影响1.对混凝土和易性的影响2.对混凝土强度的影响3.对耐久性的影响4.对水化热的影响5.对收缩和抗裂性的影响硅灰是铁合金厂在冶炼合金或金属硅时，从烟道中收集的一种飞灰，是炉中的SiO气体遇到空气迅速氧化成SiO2，冷凝成颗粒再经过滤器收集而得。主要是由极细的无定形球形颗粒，主要活性成分为SiO2，占90%以上。粒径小于1μm,平均0.1μm，比表面积约为15000~20000m2/kg，表观密度很低，堆积密度约为200~300kg/m3。混凝土用掺合料——硅灰1、作用机理：填充效应、强度效应、界面效应2、对新拌混凝土性能影响：粘聚性提高，塌落度有所降低。3、对硬化混凝土性能的影响：提高强度、耐久性能。复合矿物超细粉两种或两种以上矿物原料掺入水泥基材料中，优势互补，可以进一步提高综合性能。如粉煤灰-硅灰、矿粉-硅灰、粉煤灰-矿粉-硅灰复合等。