砌筑砂浆中掺入矿渣性能试验

摘要：在本试验条件下，采用不同比表面积、不同掺量的矿渣微粉置换水泥砂浆中的水泥，研究矿渣微粉的比表面积、水泥取代率对砂浆性能的影响，研究表明，比表面积大于400m2/kg时，随着矿渣微粉比表面积的增加，水泥取代率的增加，砂浆的泌水量相对减少，和易性良好，同时可以降低了水泥砂浆成本。

关键词：矿渣粉；水泥砂浆；泌水性能 降低成本

中图分类号：TF576.5 文献标识码： A 文章编号：

0 引 言

矿渣粉是炼铁时排出的水淬矿渣经一定的粉磨工艺制成具有一定细度和颗粒级配的微粉；它具有一定的活性，变废为宝、又符合环保和可持续发展的政策，是一种值得推荐使用的混凝土掺合料和砂浆掺合料。理论上讲磨细矿渣粉的细度越大则效果越好，本文阐述混凝土中掺合料的细度（比表面积）大小直接影响砂浆的和易性和增强效果。

本文主要介绍矿渣的性能及其在水泥砂浆中的应用，重点研究其泌水性能。

1、材料的性能与试验

1.1 试验原材料

1.1.1 水泥的基本性能

为更好的激发胶凝材料的活性，降低水泥砂浆的成本，水泥采用鑫凌云PO42.5R，

1.1.4 外加剂

为减少砂浆泌水性能，增加砂浆的和易性，选用引气剂做为外加剂，本次研究的最佳掺量为胶凝材料的0.02%，选用的生产厂家是上海。

1.2 试验方法

水泥胶砂强度检验方法按GB/T17671-1999 进行；

水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 按 GB/T1346-1989 进行；

水泥比表面积测定方法 按GB/T8074-1987 进行；

矿渣粉检验方法 按GB/T18046-2000进行；

胶砂强度试模用40×40×160；标准养护；

测定龄期：3d、7d、28d、56d

1.3 试验方案

为研究矿渣粉的最佳掺量和掺矿渣粉水泥砂浆性能，具体掺配方案如下：

（1）砂浆稠度不变，水泥取代率不变，改变矿渣微粉的比表面积；

（2）砂浆稠度不变，矿渣微粉的比表面积不变，改变水泥取代率；

（3）水泥取代率不变，矿渣微粉的比表面积不变，改变砂浆稠度；

（4）比表面积不变，外加剂的掺量不变，改变水泥取代率；

2、试验结果与分析

2.1改变矿渣微粉的比表面积，研究砂浆的泌水性能

为研究水泥砂浆的泌水性能，在保持砂浆稠度不变的前提下，采用不同比表面积的矿渣微粉进行掺配，随矿渣微粉的磨细程度不同，砂浆的泌水量不同，比表面积越大，泌水越小，且和易性较好。

2.2 改变水泥取代率，研究砂浆的泌水性能

为降低砂浆的成本，本次研究采用比表面积468m2/kg的矿渣微粉。在保持砂浆稠度不变的情况下，改变矿渣微粉取代率，随水泥取代率的增加，砂浆泌水量稍有增加，而60%的取代率反而泌水最小，同时它的和易性较好。

2.3 改变砂浆稠度，研究其泌水性能

保持矿渣微粉比表面积不变，水泥取代率不变，采用不同稠度的砂浆试验，随砂浆稠度的增大，泌水量增大显著，和易性较差，而随着矿渣微粉比表面积的增大，砂浆稠度增大时，泌水量稍有增加，但不显著。

2.4 掺用外加剂来改善砂浆性能

为改善砂浆的和易性，减少砂浆泌水量，采用掺引气剂外加剂进行砂浆试验，其结果详见表1，从表中可知，矿渣微粉比表面积不变，砂浆稠度不变，改变水泥取代率后砂浆的泌水量均较基准砂浆的小。说明砂浆中掺入引气剂完全可以解决砂浆的泌水问题。

2.5 不同龄期的砂浆强度比较

将上述砂浆强度试验数据进行统计，详见表2，从表2中可知，随比表面积的增大，砂浆7d、28d、56d强度提高很多；比表面积不变，随水泥取代率的提高，3d强度有所降低，7d、28d强度基本接近，56d强度有所增加；比表面积、水泥取代率不变，随砂浆稠度增加，强度有所降低；砂浆中掺入引气剂时，改变水泥取代率，基本不影响强度增加值。

掺外加剂改变取代率的砂浆性能表1

研究用部分砂浆各龄期强度比较表2

3、结论：

（1）矿渣粉比表面积大于400m2/kg时，随矿渣粉比表面积的增加，水泥取代率的增加，砂浆的泌水量越小，和易性较好。矿渣微粉掺入水泥砂浆中，随着水泥取代率和矿渣微粉比表面积的提高，即对矿渣微粉进行机械活化，可以大幅度提高强度，但若要求过细的粉磨细度，势必会降低磨机产量，增加电耗，降低经济效益。

（2）当矿渣微粉的比表面积相同时，随着水泥取代率的增加，3d、7d、28d强度值变化并不明显。由此可见，矿渣微粉取代20%-60%的水泥时，既达到节约水泥、降低水泥砂浆成本，又不影响砂浆性能，同时节约能源，减轻环境污染，给企业带来更好的经济效益。

（3）砂浆中掺入外加剂（引气剂）时，可以改善砂浆的和易性，减少泌水量。

（4）水泥的3d、28d强度的富余值越高，矿渣微粉的活性越高，将磨细矿渣粉掺入到普通水泥砂浆中，可以大幅度降低水泥水化热，改善砂浆的和易性。

参考文献:

[1] 张树青. 新型矿渣水泥强度发展特性.[J].混凝土,2004.4

[2] 王湛,等. 双掺活性混合材料对混凝土性能的影响.[J].混凝土,2001.6

[3] 混凝土矿物外加剂标准规范汇编. 中国建筑材料科学研究院,水泥科学与新型建筑材料研究所.2001