降低商砼成本，矿粉的应用是门大学问！

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［摘要］本文主要从技术性、经济性角度出发讨论在商品混凝土中使用矿粉，通过掺与不掺矿粉做对比，掺加矿粉的经济效应在激烈的市场竞争中一定能发挥重要作用。

1　引言
在市场经济条件下，商品混凝土的价格竞争异常激烈，各预拌混凝土公司为了生存必须优化混凝土配合比。在混凝土配合比组成中水泥是昂贵的材料，为此，必须优化选择矿物掺合料种类、用量及混凝土外加剂的品种来降低水泥用量。
磨细矿渣微粉（简称矿粉）作为商品混凝土的掺合料，能显著改善、提高混凝土的综合性能，降低商品混凝土的生产成本，因此日益受到建筑业的关注与重视。本文根据自己的试验结果对掺加矿粉的混凝土技术及其相关的经济性作些探讨。

2　试验用原材料
水泥：海螺P.O42.5水泥，其性能指标见表1。
矿粉：本地产的S95矿粉，性能指标见表2。
粉煤灰：本地电厂生产的Ⅱ级粉煤灰，细度18.0%，需水量比103%。
外加剂：减水剂，减水率16%以上。
细骨料：长江砂，细度模数为2.3～2.6。
粗骨料：5～31.5mm碎石。

标准稠度用水量（%）凝结时间（h：min）抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）初凝终凝3d28d3d28d26.82：053：1528.755.45.99.2

活性指数（%）密度（g/cm3）比表面积（m2/kg）烧失量（%）SO3（%）流动度比（%）3d28d781032.904050.50.29103
3　试验及分析
3.1　不同矿粉掺量的混凝土试验配合比、工作性、及强度情况见表3。
3.2　数据分析
（1）从新拌混凝土的性能可以看出，矿粉有一定的减水效果，掺矿粉的混凝土比不掺矿粉的混凝土坍落度要大，且坍落度经时损失要小；矿粉具有一定的缓凝效果，掺入30%～40%矿粉的混凝土凝结时间约延长1～2小时。
分析原因是在水泥水化初期，矿粉分布并包裹在水泥颗粒的表面，起到了延缓和减少水泥初期水化物相互搭接的隔离作用。编号坍落度（mm）水灰比取代水泥率（%）水泥用量（kg/m3）矿粉用量（kg/m3）和易性1140＋300.5503000一般2140＋300.552024060一般3140＋300.553021090良好4140＋300.5540180120良好5140＋300.5003200良好6140＋300.502025664良好7140＋300.503022496良好8140＋300.5040192128良好9140＋300.4503500良好10140＋300.452028070良好11140＋300.4530245105良好12140＋300.4540210140良好

编号初始坍落度（mm）1h后坍落度（mm）初凝（min）终凝（min）抗压强度（MPa）3d7d28d115012054064015.625.541.0216014056568013.124.941.3316514060071012.524.242.8417015565076012.223.539.8514512018.929.349.2615512514.727.149.6717016013.526.652.1817516013.025.948.8914011022.235.656.61016013522.034.955.91117015020.533.358.21217015519.833.754.6    （2）通过三组数据的对比结果可以得出掺加矿粉的混凝土在3天、7天时的抗压强度普遍低于不掺加矿粉的混凝土，28天抗压强度基本持平，但其中30%掺量矿粉的混凝土28天抗压强度普遍要高，说明30%的矿粉掺量比较适宜。通过60天后期强度试验，掺加矿粉的混凝土抗压强度增长明显超过不掺矿粉的混凝土强度。分析原因为矿粉取代部分水泥后，早期水化相当缓慢，随着水泥用量的相对减少，混凝土的早期强度也自然相应地降低；随水化反应不断进行，水化产物Ca（OH）2 在混凝土中对矿粉产生碱性激发，矿粉中的活性组分发生二次反应，从而使混凝土的后期强度不断增长。
（3）从制作的抗渗试件试验看，掺30%矿粉的混凝土抗渗试件标养28天加压至3.0MPa并持压8小时顶面无渗水，劈开后观察渗水情况，试件的渗水高度在5～10mm 之间，这表明掺加矿粉的混凝土密实性好，可适用于各种防水结构的混凝土。
3.3　经济性对比
该地区P.O42.5水泥单价：265元/吨
矿粉单价：170元/吨
Ⅱ级粉煤灰单价：60元/吨
根据表3中数据对应的混凝土配合比胶凝材料成本见表4，不难看出在混凝土中使用矿粉的经济性，按30%掺量算每方混凝土降低成本在8元以上。编号水灰比取代水泥率（%）胶凝材料成本（元/m3）胶材成本差（元/m3）10.55083.40020.552077.705.7030.553074.858.5540.554072.0011.4050.50088.7060.502082.626.0870.503079.589.1280.504076.5412.1690.45096.65100.452090.006.65110.453086.689.97120.454083.3513.27
4　矿粉生产使用情况
到目前为止，我们使用矿粉生产C20～C50混凝土已超过150万m3，各强度等级混凝土和易性完全能满足泵送要求，抗压强度完全满足国家规范要求，并取得了可观的经济效益。

5　结果与讨论
（1）矿粉在商品混凝土公司使用常是与粉煤灰复合使用，因为粉煤灰比矿粉更为廉价，单掺矿粉对混凝土成本不利，而单掺粉煤灰虽可大幅度降低成本，但掺量受到较大限制；矿粉和粉煤灰复配时能充分利用二者的优势互补，改善混凝土性能。
（2）利用矿粉等量取代20%～40%的水泥是可行的，既可改善商品混凝土的性能，又可降低生产成本。但需注意掺加矿粉的商品混凝土强度发展特点是早期强度偏低，后期强度仍能继续显著增长。考虑目前商品混凝土施工要求工期短，施工速度快，施工方要求尽早能上人放线、绑筋、支模等，对早期强度要求高的施工部位矿粉的掺量就需注意。但在大体积、高强度等级混凝土中可充分利用掺加矿粉降低和延缓水化热的特点来控制温度裂缝。
（3）掺加矿粉和粉煤灰的混凝土对养护要求更高，商品混凝土公司的技术人员应加强与施工方沟通，确保混凝土的养护条件。受施工进度、结构形式、养护手段和人员素质等方面因素的影响，混凝土的养护经常得不到重视，特别是竖向结构如剪力墙、柱等，由于养护不便，更要注意。
（4）在商品混凝土中使用矿粉显著地降低了生产成本，保证商品混凝土质量的前提下，是商品混凝土公司在激烈的市场竞争中站稳脚跟的又一重要因素。作为工业生产的副产品，从节能、环保、可持续发展的角度看，矿粉在商品混凝土中的有效应用值得大力推广和发展。

作者：陈宏哲
信息来源：道客巴巴

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