應(yīng)用高品質(zhì)礦渣微粉提高建筑物壽命

　　冶煉生鐵排放的高溫熔渣經(jīng)過水淬后，稱為?；郀t礦渣。?；郀t礦渣經(jīng)過磨細(xì)，達(dá)到《GB/T 18046-2008》用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉國家標(biāo)準(zhǔn)的，稱為礦渣微粉。礦渣微粉分為3個(gè)等級：S105級、S95級、S75級。

　　筆者認(rèn)為比表面積≥480㎡/㎏，活性指數(shù)7d≥95%、28d≥105%的礦渣微粉稱為高品質(zhì)礦渣微粉。

　　由于礦渣粉易磨性差，目前國內(nèi)很多生產(chǎn)礦渣微粉企業(yè)為了降低粉磨電耗，降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)的礦渣微粉比表面積大多數(shù)都在400㎡/㎏左右， 7天活性指數(shù)50%左右，28天活性指數(shù)90%左右。

　　低品質(zhì)礦渣微粉由于活性指數(shù)低，把低品質(zhì)礦渣微粉1:1摻入對比水泥，其強(qiáng)度低于對比水泥強(qiáng)度，見表1。

　　低品質(zhì)礦渣微粉配制的水泥②，7d、28d、90d抗壓強(qiáng)度分別低于對比水泥①12.3Mpa、6.8Mpa、5.3Mpa。

　　經(jīng)過對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，因?yàn)榈推焚|(zhì)礦渣微粉其潛在的活性并沒有完全發(fā)揮出來，不僅僅降低水泥強(qiáng)度，也降低礦渣微粉摻量。低品質(zhì)礦渣微粉不能在混凝土中體現(xiàn)出礦渣微粉的優(yōu)秀性能。可惜有限的礦渣資源，卻沒有發(fā)揮出它應(yīng)有的作用。

　　20世紀(jì)初期?；郀t礦渣粉在歐洲最先用于海工水泥混凝土結(jié)構(gòu)，到目前世界各國在各種耐久性混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，說明高品質(zhì)礦渣微粉是混凝土的優(yōu)質(zhì)摻合料和水泥的優(yōu)秀混合材，是當(dāng)今世界公認(rèn)的配制高強(qiáng)、耐久性混凝土結(jié)構(gòu)的首選材料之一，是配制高性能特種混凝土的首選摻合料。

　　配制高強(qiáng)、耐久混凝土，提高建筑物壽命

　　高品質(zhì)礦渣微粉顆粒小，能夠占據(jù)混凝土中水分空隙，減少混凝土用水量，提高混凝土強(qiáng)度。

　　由于高品質(zhì)礦渣微粉獨(dú)具巨大的潛在活性特點(diǎn)，混凝土中摻入高品質(zhì)礦渣微粉，混凝土的性能得到較好的發(fā)揮，尤其使混凝土的后期強(qiáng)度更高，可大幅度提高混凝土強(qiáng)度增長期，有資料顯示，摻入高品質(zhì)礦渣微粉混凝土的強(qiáng)度增長期可達(dá)到幾百年。

　　高品質(zhì)礦渣微粉1：1摻入對比水泥，強(qiáng)度高于對比水泥。見表2

　　高品質(zhì)礦渣微粉配制的水泥②，7d、28d、90d抗壓強(qiáng)度分別高出對比水泥①2.6Mpa、19.9Mpa、27.3Mpa，不但降低生產(chǎn)成本，最大的優(yōu)點(diǎn)是提高混凝土的綜合性能，提高混凝土后期強(qiáng)度增長期，提高建筑工程質(zhì)量，無疑延長建筑物壽命。

　　高品質(zhì)礦渣微粉更適合配制水泥預(yù)制結(jié)構(gòu)件，如電線桿、軌道枕、高強(qiáng)樁柱、排水管道等，同樣可提高預(yù)制結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度與壽命。

　　因此，高品質(zhì)礦渣微粉摻入混凝土是提高建筑物壽命最好的措施之一。

　　配制低水化熱混凝土，適用大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程

　　混凝土在硬化過程中，水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生大量水化熱。由于混凝土熱阻很大，熱量聚集在內(nèi)部不易散發(fā)，而表面散熱較快，致使在混凝土內(nèi)部和表面形成較大溫差。這樣會導(dǎo)致不均勻溫度變形和溫度應(yīng)力，一旦拉應(yīng)力超過混凝土即時(shí)抗拉強(qiáng)度，就會在混凝土內(nèi)部或表面產(chǎn)生裂縫。

　　與普通硅酸鹽水泥混凝土相比，摻入大量高品質(zhì)礦渣微粉的混凝土，可降低漿體的水化熱，混凝土具有總放熱量少，水化放熱速度慢和最高升溫低的特點(diǎn)，可有效降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)早期溫度裂縫。

　　因此，利用大摻量高品質(zhì)礦渣微粉配制低水化熱混凝土，特別適用大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程。

　　配制抗氯離子滲透、抗腐蝕混凝土，適用水利、海洋混凝土工程

　　海工混凝土由于經(jīng)常或周期性地與海水接觸，受到海水或海洋大氣（含有氯離子）的物理化學(xué)作用，或受波浪、流水的沖擊、磨損等作用，而遭受損害，縮短耐用年限。

　　混凝土摻入高品質(zhì)礦渣微粉，提高了混凝土的抗?jié)B透性能，降低了氯離子在混凝土的擴(kuò)散，從而增強(qiáng)混凝土中鋼筋抗腐蝕能力，增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、抗蝕性、防止鋼筋銹蝕和抵抗冰凌撞擊的性能。

　　因此，高品質(zhì)礦渣微粉適用配制抗氯離子滲透、抗腐蝕混凝土，適用水利、海洋混凝土工程。

　　配制抗硫酸鹽腐蝕混凝土，適用鹽堿地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)工程

　　混凝土硬化后，普通硅酸鹽水泥中的鋁酸鹽可與周圍環(huán)境的硫酸鹽反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土膨脹而造成破壞。

　　高品質(zhì)礦渣微粉的摻入可以減少水泥中鋁酸鹽的含量，減少硫酸鹽的滲入，從而降低硫酸鹽侵蝕，延長鹽堿地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命。

　　因此，高品質(zhì)礦渣微粉適用配制抗硫酸鹽腐蝕混凝土，適用鹽堿地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)工程。

　　綜上所述，低品質(zhì)礦渣微粉雖然價(jià)格相對較低，其潛在的活性性能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)揮出來，不易應(yīng)用到建筑工程。高品質(zhì)礦渣微粉雖然價(jià)格相對較高，其潛在的活性性能可以完全發(fā)揮出來，能夠提高混凝土的綜合性，是配制高強(qiáng)、高性能混凝土及特種混凝土的優(yōu)秀摻合料。

　　住建部副部長仇保興在第六屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會上發(fā)言指出，我國是世界上每年新建建筑量最大的國家，每年20億平方米新建面積，相當(dāng)于消耗了全世界40%的水泥和鋼材，而建筑物的壽命卻只能持續(xù)25～30年。

　　建筑物的質(zhì)量與壽命，涉及3個(gè)主要環(huán)節(jié)：一是工程設(shè)計(jì)，是建筑施工的依據(jù)；二是建筑材料生產(chǎn)企業(yè)、建筑工程施工企業(yè)；三是政府職能部門，建筑工程的技術(shù)監(jiān)督與質(zhì)量管理。提高建筑物壽命，關(guān)鍵是建筑設(shè)計(jì)部門。設(shè)計(jì)高品質(zhì)礦渣微粉、S105級礦渣微粉在混凝土工程的應(yīng)用，才能推進(jìn)實(shí)現(xiàn)我國建筑物百年壽命的目標(biāo)。