超细矿渣微粉在预制混凝土中的运用

(重庆钜实新型建材有限公司， 重庆 璧山 402760)

0 前言

超细矿渣微粉的主要原理是以普通的矿渣微粉作为原材料，在经过复杂的工序之后形成表面积达到500m2以上的新型材料，超细矿渣微粉在经过加工后，比起以往的矿渣微粉具有更多的火山灰活性[1]。在进行混凝土预制中也起到了重要的作用。但是，当前的S95矿渣微粉在应用于预制混凝土中人存在较多的问题，例如掺量偏低。普通的掺量一般为 65～75kg/m3左右，早期强度低以及颗粒级配较差同样也是当前 S95矿渣微粉所暴露出来的几点问题。因此，预制混凝土的工作人员加强对超细矿渣微粉的制作并挖掘其潜在的活性，逐渐成为我国建筑工程以及矿渣行业的未来主要发展方向。

1 超细矿渣微粉生产工艺的选择

超细矿渣微粉的研磨工艺主要有球磨机生产工艺以及立磨生产工艺，可以根据对超细矿渣微粉制成的具体要求来选择适合的工艺进行制备[2]。

1.1 球磨机工艺

对于球磨机生产工艺来讲，球磨机与以往传统的水泥磨方法大相径庭，在使用球磨机对超细矿渣微粉进行磨制时，需要对球磨机内部结构及衬板形式等进行调整，主要是采用高产的设备进行粗磨并烘干，烘干后的矿渣在经过一系列工艺送入磨机，在经过磨机对其进行细磨，之后送至成品库[3]。在此期间若是想将超细矿渣微粉研制的更为完美可以对球磨机进行分级。试验结果表明，在水泥的表面积相同的情况下，在进行矿渣与熟料分别粉磨对比混合研磨时，细磨矿渣微粉将其自身的性能发挥的更为完整，在3d到28d中的抗压强度可提升10%至16%。

1.2 立磨工艺

比起球磨机的生产工艺，立磨工艺更加适用于我国新建的工厂内使用。当前我国新兴的工厂中不乏进口设备以及国产设备，对超细矿渣微粉的研磨时间也与粉磨水泥的时间相一致[4]。对于进行研磨生产工艺时可以采用高投入与高产出，以此来提升新厂的经济效益以及市场竞争力。但是，立磨磨机的运转维护的难度较大，对于磨机的资金投入引入高于球磨机[5]。因此，立磨工艺更加适用于新厂以及为了更好的提升超细矿渣微粉质量的场子。以重庆为例，年产量28万吨与60万吨的立磨规格大致如下，28万吨的磨盘中经为ø2700mm，外径ø37.70mm，产量≥46～55t/h (S95级矿渣微粉)；60万吨的磨盘中径 ø3800mm，外径ø4600mm，产量≥92t/h (S95级矿渣微粉)。由上述资料可知，在不考虑资金的情况下，选择立磨工艺可以更好的提升厂内的经济效益以及整体的工艺技术发展水平。

2 超细矿渣微粉在预制混凝土中的试验应用

2.1 原材料选择

首先，对于水泥的选取，采用了金隅冀东水泥厂所提供的PO42.5R水泥。其次，对于粉煤灰的选取，采用了双槐电厂的Ⅱ级高钙粉煤灰，对于矿粉的选取，采用了重庆康乾有限公司提供的S95矿粉以及超细矿渣微粉。对于 S115-5、S115-10、S115-15，可以分别同通过5μm、10μm以及15μm来体现，并表达通过5μm、10μm以及15μm筛余不能低于97%的超细矿渣微粉。再次，对于集料的选取，采用了金九建材的中砂，其细度大概为2.5左右，粗集料的选取为合川金久建材提供的5～10mm、10-20mm的碎石。最后，对于外加剂的选取采用了冀东外加剂公司的高效减水剂。

2.2 混凝土试验配比分析

由具体的分析可知，胶凝材料的具体数量为 380kg/m，固定的水灰的比例为0.51，对于配置普通混凝土，固定的粉煤灰掺量大概是胶凝材料的20%，矿粉掺量分别为11%、22%。对于超细矿粉的选取也为S115-10、S115-15。并与S95的矿粉进行比较。如表1所示。

表1 混凝土试验配合比

图1 混凝土抗压强度实验结果柱状图

图2 混凝土耐久性实验结果

从上述图1、图2的实验结果可以看出，S115-10对于混凝土的具体抗压程度不如S95。但是，S115-15对于混凝土的具体抗压程度却高于S95。当掺量为11%时，S115-15的超细矿粉混凝土的3d强度与比起S95的矿粉混凝土可以提升一个水平。若是掺量为22%时，S115-15的超细矿粉混凝土28d强度与比起S95的矿粉混凝土可以提升大致为16MPA。与此同时，对于混凝土的质量以及耐久性的方面来看，以电通量和氯离子的扩散系数来讲，S115-15的超细矿粉所配置的普通混凝土更加有助于混凝土的耐久力的生成，从而有助于建筑施工时对于混凝土质量的需求。多数施工团队在不考虑经济条件的情况下往往采用 S115-15超细矿粉来对混凝土进行科学的配制。因为超细矿粉可以更加适用于混凝土的制作，也能在一定程度上提升混凝土的质量。但是，S115-15的超细矿粉的掺量并不会为混凝土的整体抗压强度产生过高的影响，因此，在进行用料选择时，将其掺量可以控制在11%～22% 之间，以此来保证S115-15的超细矿粉掺量适中，并有效保证混凝土的整体质量以及耐久性，也能保证建筑施工团队可以使用此类的混凝土来提升整体的施工质量，在提升企业经济效益的同时推进我国建筑行业的发展。

3 结论

超细矿渣微粉通过复杂的工序，对原有的微观结构产生了巨大的改变，也对超细矿渣微粉的不同化学效应产生了重要的影响。经上述实验结果得知，超细矿渣微粉经过一系列工艺的打磨后，改变了原来的结构，新型超细矿渣微粉更加适用于混凝土的制作中，在制作中可将混凝土的质量进行一定程度的提升。在当前我国部分建筑工程施工行业中，为了提升建筑工程的质量，已经逐渐采用超细矿渣微粉用于混凝土的预制过程中，并保证混凝土的耐久性优良，从而保证建筑的质量达到合格的标准，并推进我国矿渣产业的不断发展。

[1]姜其斌, 何力, 李文武,等. 工业废渣超细粉磨以及在水泥生产降本增效中的实际应用[J]. 水泥, 2017(5):19-22.

[2]邢亚兵, 王毅, 胡凯伟. 超细矿渣粉对硅酸盐水泥性能和微观结构的影响[J].材料导报:纳米与新材料专辑, 2017(S1):402-405.

[3]李洪马, 潘志华, 姜海东,等. 毛细作用下硫酸盐溶液在水泥基材料中的传输研究[J]. 混凝土与水泥制品, 2017(7):11-16.

[4]汪立军. 矿渣微粉对水泥混凝土抗裂性的影响[J]. 城市建筑, 2017(9):227-227.

[5]仵祺, 李树山, 解伟. Na2CO3及Na2SO4对大掺量矿渣微粉-水泥复合胶凝材料早期强度的影响[J]. 中国水运月刊, 2017, 17(1):254-256.