粒化高炉矿渣粉在建筑材料中的应用

将炼铁高炉熔融物水淬后得到的粒化高炉矿渣经干燥、粉磨（或添加少量石膏一起粉磨）达到相当细度且符合相应活性指数的粉体叫做粒化高炉矿渣粉，简称矿渣粉。

1.矿渣粉作为掺合料使用的优点

粒化高炉矿渣是炼铁工业副产品，含有较多的活性SiO2、Al2O3等具有潜在活性的化学成分。由于从高温熔融状态急剧水淬冷却形成玻璃体，具有很高的化学活性，长期以来一直作为水泥的混合材料，与水泥熟料、石膏同时粉磨生产矿渣水泥。近年来，随着高强、高性能混凝土的普遍应用，以粒化高炉矿渣为原料单独制粉，作为混凝土矿物掺合料的使用越来越多，磨细矿渣粉已经成为混凝土的一种辅助胶凝材料，并逐步形成了矿渣粉生产体系。与使用矿渣水泥相比，直接将磨细的矿渣粉掺入混凝土中具有以下优点。

（1）粒化高炉矿渣比较坚硬，与水泥熟料混在一起，不容易同步磨细。所以矿渣水泥往往保水性差，容易泌水，使硬化后的混凝土抗渗性较差。同时，较粗颗粒的粒化矿渣活性不能得到充分发挥，所以使用矿渣水泥的混凝土往往早期强度较低。而将粒化矿渣单独粉磨或加入少量石膏、或助磨剂一起粉磨，可以根据需要控制粉磨工艺，得到所需细度的矿渣粉，有利于其中活性组分更快、更充分地水化，保证混凝土所需强度，并且微细粉体具有填充作用，使混凝土内部结构更加密实。

（2）可以根据工程需要灵活调整矿渣粉的细度，以及根据配合比设计确定合理的矿渣粉掺量。使矿渣粉的优势得到充分利用。

（3）如果将矿渣粉磨得很细（例如比表面积超过600m2/kg），除了能降低混凝土的水化热、提高抗腐蚀性外，由于微细粉体的填充作用，使混凝土的密实度得到很大提高，因此能够大幅度提高混凝土的强度。这从根本上改变了在混凝土中掺入非煅烧胶凝材料会降低强度的传统观念，通过物理上细度的提高获得更高强度。

2.矿渣粉的技术性质(www.xing528.com)

矿渣粉作为混凝土的掺合料使用必须符合国家标准规定的技术指标要求，矿渣粉按照活性高低分为S105、S95、S75三个级别，各级别产品的技术性能指标如表5-32所示。

表5-32　磨细矿渣粉的技术指标

（1）细度。磨细矿渣粉的细度用比表面积表示，细度越高，颗粒越细，其活性效应发挥得越充分，但过细需要消耗较多的生产能耗，根据工程需要以满足要求为宜。硅酸盐水泥的细度指标为不小于300m2/kg，可见磨细矿渣粉的细度比水泥更细。

（2）活性指数。是衡量矿渣粉活性大小的指标。按照表5-33所示的配比分别制作并养护砂浆试件，并测定7d、28d龄期试验砂浆和对比砂浆试件的抗压强度，则矿渣粉的活性指数等于试验砂浆和对比砂浆同龄期抗压强度之比的百分数。活性指数越大，表明矿渣粉的活性越高，掺入混凝土中对强度贡献越大。

（3）流动度比。按水泥砂浆流动度试验方法分别测定表5-33所示的试验砂浆和对比砂浆的流动度，两者比值即为流动度比。该指标反映了矿渣粉掺入混凝土中对拌合物和易性的影响程度。由于矿渣粉颗粒比水泥更细，比表面积大，掺入混凝土后将吸收更多的水分，使混凝土的流动性有所降低。矿渣粉细度越高，活性指数越大，通常流动度比值越小。

表5-33　对比砂浆和试验砂浆的配合比