采用同细矿渣制备高性能混凝土

       　　粒状高炉矿渣用作水泥的混合材，在我国及世界各国已具有悠久的历史和丰富的经验。当时大都用作生产波特兰水泥的混合材或用以生产矿渣水泥。但是利用矿渣，特别是微细矿渣（比表面≥4500平方厘米/克）制备高性能混凝土（HPC）则是近10年才研发应用的新技术，业已引起世界各国国广泛关注。
　　欧美发达国家的大量实践表明，将矿渣磨细到比表面≥4500平方厘米/克后，可以大量替代波特兰水泥（≥50%），由其配制的高性能混凝土（HPC）与波特兰水泥混凝土相比具有如下显著优点。
　　1.采用微细矿渣的HPC因其化学活性不象纯水泥的那么高，在搅拌后的最初两小时内混凝土的流变性易于控制，尤其能明显地减少其其坍落度的损失，有利施工。
　　2. 江注初期降低混凝土的水化热。
　　3.使HPC混合物不象通常地那么粘，流度有所改善。
　　4.大量地代替水泥，还能显著地减少塑化剂的用量，经济效益好。
　　微细矿渣之所以具有这些优点，主要是因为在高炉炼铁的过程中，对铁矿石、熔齐矿石（石灰石）的质量品位、冶炼温度、炉内气氛以及矿渣的水淬作业等均有严格的技术规范，所以不仅生铁的成分稳定合格，而且其熔渣即矿渣的成分也相当稳定，始终在一定的范围之内，在CaO-SiO2-Al2O3，三元相图中，矿渣的区域与波特兰水泥的很相近，如表1所列。

%	OPC	矿渣
CaO	62~67	36~43
SiO2	19~23	33~38
Al2O3	3~8	7~17
Fe2O3	0.5~6	0.1~1.5
MgO	0.1~4	6~12
SO3	1~3
全S		0.7~22

　　图1：熟料及矿渣的比表面与其抗压强度的关系（强度曲线的转折点均为4000平方厘米/克处，熟料强度由此开始趋缓或下降，矿渣强度则由此开始上扬）。

　　 　　水泥熟料及矿渣，各自的比表面与其抗压强度的关系，如图的慰。可以看出，当细度到比表面4000平方厘米/克时，矿渣的3、7天强度与熟料的相当，而后期强度却较熟料的高，磨得越细，矿渣的优越性就愈益显著。
   
  

	纯波特兰水泥OPC	50%OPC+50%矿渣
新拌混凝土 水/灰比 空气含量% 坍落度Omin （mm）45min	0.55 0.9 80 30	0.54 1.0 70 35
硬化混凝土 抗 压 强 度（MPa） 2d 7d 28d 90d O2渗透系数 （10-16m2/S） CI-扩散系数 （10-12m2/S） CI-总量 （g/m2)	28.2 37.5 42.3 46.1 0.42 10.0 64	15.2 31.5 43.9 49.1 0.15 3.0 59
抗硫酸盐 （膨胀率%）（ASTMC1012） 1周 4周 2月 4月 6月	0.010 0.016 0.023 0.037 0.042	0.004 0.006 0.006 0.014 0.014

　　表2为纯波特兰水泥（OPC）与矿渣水泥制备的混凝土的性能比较。在相同条件下，矿渣水泥制成的混凝土便于施工，后期强度高，抗盐类侵蚀性强，耐久性好。对于高性能混凝土而言，虽然其2天强度较低，但其最初期的强度已足够满足滑模施工的标，完全不会因脱模养护等需要而影响施工进度。