高性能机制砂混凝土原材料选用

根据高性能混凝土的特点，从国内实际情况出发，选用的水泥应具有足够的强度，同时具有良好的流变性，并与目前广泛应用的高效减水剂有很好的适应性，较容易控制坍落度损失。

由于机制砂是经碎石破碎而成，因为石料品种或破碎工艺的关系，原料本身强度不高或破碎时在其内部产生微小裂纹从而导致机制砂强度不够，影响配制的混凝土的强度。机制砂的坚固性通过其压碎指标来衡量，通过试验双龙砂的单级******压碎指标为17%。根据《建筑用砂》中规定的II类砂不大于25%的要求，它的坚固性满足要求，适宜用来配制C60等级的混凝土。

碎石级配对节约水泥和保证混凝土和易性有很大关系，配置高强度混凝土时，集料******粒径应尽量小，我国许多工程实践经验表明，配置C60~C80的混凝土，集料******粒径应在20mm左右，另外采用针、片颗粒状含量小的碎石来配制高性能混凝土中也是一项重要的技术要求。5~25mm的碎石来配制混凝土，其各项指标均满足碎石要求，其中含泥量为0.6%，针片含量为6.2%，压碎值为11.2%，表观密度2710Kg/m3。

石粉采用机制砂洗下的粉层过0.075mm的筛后得到，矿物成分基本为CaCO3，对石粉的粒径进行进一步试验分析，45μm以下的颗粒含量在50%以上，由此我们可以想象石粉可以起到很好的填充料作用。

在混凝土中加入矿物掺和料具有减少水泥用量，改善混凝土的工作性，降低水化热，改善混凝土的内部结构，提高抗渗性和抗腐蚀能力，抑制碱-集料反应等作用。

目前国内在高性能机制砂混凝土研究中，优质粉煤灰基本上是******矿物掺和料，应用技术相对比较成熟，而对于矿粉和硅灰的使用，相对来说比较少。

矿粉是将工业上的矿渣采用专门的粉磨工艺磨至规定的细度而得到的一种粉体，在水泥水化初期,胶凝材料系统中的矿渣粉分布并包裹在水泥颗粒的表面,起到延缓和减少水泥初期水化产物相互搭接的隔离作用，从而改善了混凝土的工作性。矿粉在碱激发、硫酸盐激发或复合激发下具有反应活性，与水泥水化所产生的Ca（OH）2发生二次水化反应，生成低钙型的水化硅酸钙凝胶，在水泥水化过程中激发、诱增水泥的水化程度，加速水泥水化的反应进程，改善混凝土的界面结构，从而显著地改善并提高混凝土的强度和耐久性能。硅灰是铁合金厂在冶炼硅铁合金或金属硅时，从烟气净化装置中回收的工业烟尘。其主要特征是无定形的二氧化硅含量高达85%~90%，颗粒平均尺寸为0.1~0.2μm，比普通水泥颗粒约小100倍，颗粒呈球状，比表面积高达25m2/g。

硅灰兼有填料和火山灰的作用，它能改善水泥浆体和界面区的微观结构。由于硅灰的几何形状和尺寸的特殊性，使得它能有效地填充水泥颗粒之间的空隙，从而使水化颗粒堆积更紧密、分布更均匀。同时由于火山灰反应将水泥水化释放出来的氢氧化钙晶体转化为CSH凝胶，体系更加均匀。故将硅灰掺入到混凝土中可以起到加速胶凝材料系统的水化，提高混凝土强度，增加致密度，改善混凝土的离析和泌水性能，提高混凝土的耐久性能等作用。