超細(xì)磨粉機(jī)研磨超細(xì)礦渣粉在混凝土行業(yè)的應(yīng)用
2023-01-06
超細(xì)礦渣粉是指以礦渣微粉為主要原材料，通過一定程度的深化加工和復(fù)配，形成細(xì)度更細(xì)（比表面積達(dá)到500m2/kg以上）的一種新型摻合料，屬于礦渣微粉的高端衍生品，其具有較高的比表面積和火山灰活性。
礦渣微粉在混凝土中應(yīng)用在我國已取得了長足的發(fā)展，但目前常用的S95礦渣微粉在混凝土中的應(yīng)用仍存在諸多問題：
1、摻入量偏低（一般摻量60~70kg/m3）；2、顆粒級配較差；3、早期強(qiáng)度低（3d強(qiáng)度一般<65%）；4、干縮偏大等。而超細(xì)礦渣粉經(jīng)超細(xì)粉磨，粒徑分布合理，早期活性高、耐久性好。因此，挖掘礦渣微粉潛在活性，開發(fā)超細(xì)礦渣粉，成為了礦渣市場的必然走勢。
超細(xì)礦渣粉的作用機(jī)理
1、超細(xì)礦渣粉的減水機(jī)理
超細(xì)礦渣粉的減水機(jī)理主要與顆粒物理性態(tài)有關(guān)，可以用微填充效應(yīng)和體積質(zhì)量效應(yīng)來分析。
①微填充效應(yīng)。在混凝土粉料中，水泥顆粒粒徑最大，磨細(xì)礦渣、粉煤灰次之，硅灰最小，超細(xì)礦渣粉的粒徑大小介于粉煤灰和硅灰之間，球狀小顆粒的超細(xì)礦渣粉可填充在水泥、粉煤灰、硅灰顆粒間的空隙中，置換出其間的填充水，從而使拌和物的表面水相應(yīng)大量增加，促進(jìn)水泥漿體流動性的改善。
②體積質(zhì)量效應(yīng)。礦粉加入到水泥中時(shí)，一般都采用質(zhì)量置換法，在等質(zhì)量置換水泥的條件下，可以獲得更多的膠凝材料漿體體積，從而提高拌和物的流動性。
2、超細(xì)礦渣粉活性改善機(jī)理
超細(xì)礦渣粉的反應(yīng)活性分為固有活性和誘增活性。
①固有活性：粒化高爐礦渣在堿激發(fā)、硫酸鹽激發(fā)下發(fā)生反應(yīng)，形成低鈣型CSH凝膠和相應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物，不僅增加了CSH的量，而且消耗了于強(qiáng)度不利的氫氧化鈣(CH)晶體，CH的減少又進(jìn)一步促使C3S和C2S的水化，形成了有利于水泥和礦渣水化的良性循環(huán)，超細(xì)礦渣粉的這種反應(yīng)活性可稱為固有活性。②誘增活性：超細(xì)礦渣粉粉磨過程不僅是顆粒減小的過程，同時(shí)伴隨著晶體結(jié)構(gòu)及表面物理化學(xué)性質(zhì)的變化。晶體結(jié)構(gòu)的變化主要反映為晶粒尺寸減小、晶體形變增大和結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變。晶粒尺寸減小，保證了礦物與水接觸面積的增大；晶體形變增大提高了礦物與水的作用力；結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變、結(jié)晶度下降使礦物晶體的結(jié)合鍵減小，水分子容易進(jìn)入礦物內(nèi)部，加速水化反應(yīng)。另外，在機(jī)械力粉磨的過程中，強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊、剪切、磨削作用和顆粒之間相互的擠壓、碰撞作用，可能促使礦渣玻璃體發(fā)生一定程度的解聚，使得玻璃體中的分相結(jié)構(gòu)在一定程度上得到均化,這也是礦渣活性提高的重要原因。
3、超細(xì)礦渣粉與其他外摻料的復(fù)合效應(yīng)
超細(xì)礦渣粉與水泥、粉煤灰、硅灰等其他礦物摻合料復(fù)合摻入混凝土中，微觀層面上，將會產(chǎn)生“多元復(fù)合效應(yīng)”，即微集料效應(yīng)、形態(tài)效應(yīng)、界面效應(yīng)和火山灰效應(yīng)；宏觀層面上，則會出現(xiàn)“1+1>2”的性能疊加效應(yīng)，甚至性能超疊加效應(yīng)。
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