肇庆市鼎湖区华天建筑材料有限公司
引言：混凝土的特点在于制作的流程较为简单且具有较高的耐久度和强度，同时制作成本也相对较低。正式因为混凝土所具备的这些特点，使其受到了较为广泛的应用。但是因为混凝土耐久度的问题，发生了很多的事故，对于社会的经济发展造成了一定的损害，近些年来随着我国科学技术水平的高速发展，高性能混凝土被研发出来，这种混凝土的特点在于其具有高强度和高耐久度，同时也有着非常强的工作性能。相比于普通的混凝土来说，高性能混凝土的制作是将其所具有的耐久度作为核心标准，所以在对其进行制作的过程中，需要在其中加入添加剂以及矿物掺合料。在制作高性能混凝土时较为常用的矿物掺合料主要包括硅灰、粉煤灰和矿渣等。除了矿物掺合料以外，在制作高性能混凝土时，通过加入一定的化学添加剂能够有效的对于高性能混凝土所具备的工作性能进行提升，并对高性能混凝土的抗渗能力和密度进行提高，可以说化学添加剂的作用有点类似于凝胶材料，能够对于混凝土的微观结构进行改善，对于混凝土当中的空隙进行堵塞，从而提升混凝土的耐久度。目前来看，这种高性能混凝土已经被广泛的应用在各大工程项目当中。
1.矿渣的影响
因为矿渣会和水泥当中的氢氧化钙发生反应，所以通过加入矿渣能够降低水泥中的氢氧化钙含量，从而增加水泥的致密性，并对于水泥中的微型结构进行有效的改善。同时，通过对于矿渣的加入，也能够对于水泥实现良好的填充效果，从而提升制作混凝土的渗透能力，在提升混凝土强度的同时，也避免了集料反应的出现。另外，在水泥当中加入矿渣能够降低混凝土当中的空隙，并对于混凝土中的孔结构进行有效的改善，从而提升混凝土的密实程度和抗冻能力。在矿物掺合料中，矿渣的细度决定了将其加入混凝土后混凝土的强度，因此在混凝土中加入矿渣时，应尽可能的提升其细度。同时，如果将矿渣和粉煤灰混合加入到混凝土当中，会有效提升其所具有的抗碳化性能，并加强了混凝土抵抗氯离子渗透的功能，确保混凝土当中的钢筋材料不会受到氯离子的腐蚀。另外，在高性能混凝土中加入矿渣，还能够有效降低大体积混凝土的水化热现象，从而避免混凝土出现裂缝问题。
2.粉煤灰的影响
通过了解相关的调查研究结果能够发现，通过在混凝土中加入粉煤灰，能够有效提升混凝土的和易性，并能够对于混凝土泌水性进行有效的改善和预防。在混凝土中加入的粉煤灰越多，水泥中的3D强度就会越低。同时，如果加入同等量的粉煤灰，粉煤灰的细度越高，混凝土的强度也就越强。当掺入混凝土中的粉煤灰低于百分之三十时，可有效降低其对混凝土抗压能力的影响。通过研究发现，在混凝土中加入粉煤灰时，温度才是影响其有效性和混凝土强度的重要原因，通过在高性能混凝土的制作初期进行高温养护，能够有效降低加入粉煤灰时的强度损失。通过相关的调查研究发现，粉煤灰能够和混凝土中的氢氧化钙生成CSH凝胶，从而对于混凝土中的缝隙和渗透通道进行堵塞，从而提升混凝土的密实程度、抗冻能力、坑渗透能力以及耐久度。另外，在混凝土中加入粉煤灰，能够与其中的碱进行反应，从而对于骨料反应进行了破坏，避免集料反应的出现。相关的调查研究表明，在对于粉煤灰进行使用的过程中，能够对于混凝土起到非常好的抗冻功能，如果在混凝土中加入粉煤灰后，能够同时加入适量的引气剂，那么能够更加明显的提升混凝土的抗冻功能。
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3.硅灰的影响
通过在混凝土中进行硅灰的加入，可以有效提高混凝土的强度。因为硅灰的颗粒粒径比较小，所以能够有效填充水泥石中较多的孔隙，从而改善孔隙尺寸分布，进一步降低了水化浆体中的孔隙，并减小了水泥石当中的孔隙率，从而有效提高混凝土强度。通过相关研究证明，硅灰对混凝土的工作性能有很大的影响。硅灰掺入量越多，混凝土材料越难以离析和泌水。当硅灰取代率达15%时，混凝土坍落度即使达到150～200mm，也几乎不产生离析和泌水。所以根据硅灰的这个优异性能，掺有硅灰的混凝土在海港、隧道等水下工程得到了有效的应用。研究表明，硅灰的掺入可以有效提高混凝土的抗渗性能。由于硅灰的微集料效应，可以有效填充到水泥颗粒中间的空隙中，从而提高混凝土的密实性;且由于硅灰与水泥水化产物中的Ca（OH）2发生二次水化反应，生成簇状水化硅酸钙凝胶体，堵塞了混凝土中渗透通道，从而增强混凝土的抗渗能力。将硅灰掺入到混凝土中，可以显著提高混凝土抗化学腐蚀能力，因为硅灰掺入的同时就相对减少了水泥用量，从而减少了混凝土内部受侵蚀的可能性，同时硅灰细颗粒及水化产物在水泥石的孔隙中的填充，改善了混凝土的孔结构，从而减少了可溶性的Ca （OH）2和钙矾石的生成，使得混凝土抵抗盐类腐蚀，尤其是对硫酸盐及氯盐类的腐蚀能力得到极大的提高，且还可有效提高钢筋的耐锈蚀能力。杨坪[26]也表明，硅灰可以有效抑制混凝土中的碱-集料反应。经国内外大量研究表明，硅灰对混凝土的抗冻性能的影响不容乐观。在等量取代部分水泥的情况下，掺量小于15%的硅粉混凝土，其抗冻性基本相同，有时还会提高，但掺量超过20%时会明显降低硅粉混凝土的抗冻性。
结束语：在高性能混凝土制作过程中所使用的矿物掺合料，主要来源于工业废渣。通过这个过程，不但能够有效降低其对生态环境所造成的污染，同时也能够避免资源的浪费。另外，通过矿物掺合料的使用也能够有效延长混凝土的寿命，避免后期频繁的进行养护和重建过程，从而避免了资源的浪费和对环境的污染。
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论文作者:邓家祥
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/19
标签：混凝土论文; 矿物论文; 矿渣论文; 性能论文; 粉煤灰论文; 水泥论文; 水化论文; 《中国西部科技》2019年第11期论文;