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术语定义.
矿物掺合料：以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分，具有规定细度，掺入混凝土中能改善混凝土性能的粉状材料，可分为活性矿物掺合料和惰性矿物掺合料。（GB/T《矿物掺合料应用技术规范》）
复合矿物掺合料：由本标准所列的两种或两种以上的矿物掺合料，按一定比例混合均匀的粉体材料；或由本标准所列的两种或两种以上的矿物原料按一定比例混合后，必要时可掺加适量石膏和助磨剂，再粉磨至规定细度的粉体材料。（JG/T-《混凝土用复合掺合料》）
因此：矿物掺合料在混凝土中使用不仅仅是取代水泥、节约能源、减少环境污染，它被誉为混凝土不可缺少的第六组分，而且能明显地提高混凝土的耐久性、和易性和长期性能，是配置高性能混凝土或混凝土改性的重要材料之一。本篇文将以——粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰三种常用的掺和料为例，分析其对混凝土性能的影响！粉煤灰
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显著改善混凝土拌合物的工作性能
粉煤灰最初用于混凝土的主要技术优势就是显著改善新拌混凝土的工作性能。粉煤灰颗粒大多是球状玻璃体，它可以减少浆体与骨料间的摩擦，在骨料之间起着滚珠轴承的作用，因此，混凝土坍落度随着粉煤灰掺量的增加而增加。掺入粉煤灰明显地增加浆体的体积，等量取代时粉煤灰的体积约为水泥的1.3倍；当粉煤灰超量取代时，增大浆体和骨料的比例，浆体包裹并润滑骨料颗粒，填充骨料的空隙，阻断泌水通道，减少混凝土的离析，使新拌混凝土具有更好的粘聚性和保水性。“
延缓混凝土的凝结时间
粉煤灰通常会延长混凝土的凝结时间，其影响与粉煤灰的掺量、细度、化学成分和混凝土的养护温度有关。混凝土的凝结时间随粉煤灰掺量的增加和烧失量的增加而延长。在粉煤灰掺量不大的常温情况下，粉煤灰混凝土的凝结时间能够满足生产要求，当温度较低时，缓凝效果非常明显，所以应适当提高粉煤灰混凝土的养护温度。“
有利于后期强度的增长
粉煤灰掺量影响混凝土强度，当粉煤灰掺量为20%左右时对强度影响不大，掺量大于30%时，对早期强度有明显影响，到了中后期强度达到甚至超过普通混凝土。在粉煤灰——水泥系统中，存在着水泥熟料矿物的水化反应（一次水化反应）和粉煤灰活性成分的火山灰反应(二次水化反应）。粉煤灰颗粒的结构特点和活性成份决定了粉煤灰对混凝土强度的贡献主要表现在后期，水泥的水化反应是支撑混凝土至28天龄期强度的主要因素，粉煤灰的活性作用和填充致密作用对后期强度有较大的贡献。“
对混凝土耐久性多有正面影响
混凝土的耐久性取决于混凝土的密实程度和孔结构。将细度较大，活性较高的优质粉煤灰掺入混凝土中，其水泥浆体的孔结构和密实性均优于同水胶比同龄期不掺粉煤灰的普通混凝土，混凝土耐久性较好。
粒化高炉矿渣粉
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对混凝土拌合物工作性能的影响
矿渣粉本身不具有减水作用，对混凝土拌合物的需水量或流动性影响不大。
研究表明，当矿渣粉掺量较低时，新拌混凝土的坍落度随矿渣粉的掺量的增加而增大，超过一定的量，坍落度随矿粉掺量的增大没有什么变化。
矿渣粉可以改善混凝土拌合物的粘聚性和坍落度损失。
矿渣粉的保水性远不如优质的粉煤灰和硅灰等矿物掺合料，因此，在掺入矿渣时应注意：o选择合适的水泥品种、水泥用量；o注意矿粉自身的颗粒级配；o适当地与其他火山灰质材料复合使用；o注意使用场合，配置较低强度等级的混凝土不宜掺入太多的矿渣粉。“
对混凝土凝结时间的影响
掺入矿渣粉将延长混凝土的凝结时间，混凝土的初凝、终凝时间都随着矿渣粉掺量的增加而延长，二者基本上都呈线性关系。凝结时间的延长利于夏季高温季节混凝土的输送和施工，而不利于冬季施工。
硅灰
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对混凝土工作性能的影响
大多数研究认为，由于硅灰的比表面积大，需水量较大，掺入硅灰将导致用水量的显著增大；随着硅灰掺量的增加，新拌混凝土坍落度将明显降低，为保持相同用水量和预期的坍落度，通常要使用减水剂，或高效、高性能减水剂。
综合硅灰对新拌混凝土流动性、粘聚性和保水性三个方面的影响，多数研究认为：硅灰在混凝土中的掺量不大于胶凝材料用量的15%，适宜掺量为5~10%。
硅灰对塑性混凝土，尤其是大坍落度混凝土，防止浆体析水和防止骨料沉降都是有利的，在新拌混凝土中表现出良好的稳定行为。
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对混凝土凝结时间的影响
一种观点认为：在水泥用量~Kg/m3的普通混凝土中加入掺量10%的硅灰，对混凝土凝结时间的影响很小或没有影响。另一种观点认为：与基准混凝土相比，掺入硅灰的混凝土凝结时间会缩短，凝结材料3d、7d的水化热较大。“
对混凝土强度的影响
通过大量的研究和工程实践，硅灰的掺量不宜超过15%，合理的掺量为6%~8%，混凝土强度可提高20%。
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对混凝土耐久性的影响
o硅灰可显著提高混凝土的抗渗性由于硅灰很强的填充行为，可以填充水泥颗粒和其他粉体材料的间隙使空隙尺寸细化，从而使硬化的水泥浆体致密；同时由于硅灰的二次水化反应新生成的水化硅酸钙凝胶堵塞在毛细孔中，使毛细孔变小而且不连续。这双重作用，混凝土密实性大幅度提高。o硅灰能明显提高混凝土耐化学侵蚀性由于硅灰的掺入，混凝土的密实性大幅度，因而显著提高了混凝土的抗渗性，从而能有效地抵抗各种酸根离子的渗透，提高混凝土抵抗无机酸、有机酸、硫酸盐和氯盐的侵蚀能力。同时由于硅灰的二次水化，减少了胶凝材料中的Ca(OH)?含量，提高了混凝土抗碳化的性能。o硅灰混凝土对钢筋的保护起到以下积极作用a.混凝土中的液相碱度和电阻率。混凝土的PH值通常在12~13，高碱环境是钝化膜生成和稳定存在的必要条件。硅灰的加入，减少了Ca(OH)?含量，一定程度上降低了碱度，不利于对钢筋的保护。但另一方面，混凝土对钢筋的保护也取决于混凝土的电阻率，研究表明混凝土电阻率随着硅粉掺量的增加而增大。电阻率增大可能是由于火山灰反应引起空隙的细化所致，离子在这样孔隙结构的基体中活动性很小。b.硅灰混凝土的抗渗透性和抗氯离子渗透性。硅灰混凝土结构密实、孔隙率小，氯盐等腐蚀性介质难以进入混凝土内部，减少氯盐对钢筋的锈蚀破坏。免责声明：
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