混凝土掺合料在混凝土制备中的作用

混凝土掺合料是指在混凝土搅拌前或搅拌中，与混凝土的其他组分一起，直接加入的人造或者天然的矿物材料及工业废料，其掺量一般要大于水泥质量的5%。掺合料的掺入可以达到改善混凝土性能、调节混凝土强度及节约水泥的目的。它是混凝土的第6大组成部分。掺合料在混凝土中的作用：
（1）可以代替部分水泥，成本低，经济效益好。
（2）改善新拌混凝土的和易性。大流动性的混凝土很容易出现离析和泌水现象，掺入矿物细掺料后，混凝土具有很好的黏聚性。
（3）降低混凝土的温升。水泥水化产生大量热量，而混凝土又是热的不良导体，在大体积混凝土施工中，混凝土内部的温度可达到50～70℃，比外部温度高，产生温度应力，混凝土内部体积膨胀，而外部混凝土随着气温降低而收缩。内部的膨胀和外部的收缩使得混凝土中产生很大的拉应力，导致混凝土产生裂缝。而掺合料的加入，减少了水泥的用量，进而降低了水泥的水化热，降低了混凝土的温升。
（4）增加混凝土的后期强度。活性矿物细掺料中含有活性SiO2和Al2O3，与水泥中的石膏及水泥水化生成Ca（OH）2反应，生成C-S-H和C-A-H、水化硫铝酸钙，提高了混凝土的后期强度，但是掺量不宜过大，否则，反而会导致强度降低。
（5）提高混凝土的耐久性。混凝土的耐久性与水泥水化产生的Ca（OH）2有密切的关系，矿物细掺料与Ca（OH）2发生化学反应，可降低混凝土中Ca（OH）2的含量；同时减少混凝土中大的毛细孔，优化了混凝土中孔的结构，降低混凝土内气孔孔径，使混凝土结构更加致密，提高了混凝土的抗冻性、抗渗性、抗硫酸盐侵蚀等耐久性能。
（6）抑制了碱—集料反应。大量试验证明，当矿物掺合料掺量较大时，可以有效地抑制碱—集料反应。例如：掺量为30%的低钙粉煤灰能有效地抑制碱硅反应的有害膨胀；利用矿渣抑制碱骨料反应时，其适宜的掺量为40%。
（7）超叠效应。不同的矿物掺合料在混凝土中的作用效果不尽相同，如矿渣火山灰活性较高，有利于提高混凝土的强度，但自干燥收缩大；掺优质粉煤灰的混凝土需水量小，且自干燥收缩和干燥收缩都很小，在低水胶比时可保证较好的抗碳化性能；硅灰可以提高混凝土的早期和后期强度，但自干燥收缩大，且不利于降低混凝土温升。因此，复掺时，可充分发挥各自优势，取长补短。如采用粉煤灰和硅灰复掺时，硅灰可提高混凝土的早期强度，优质粉煤灰可降低混凝土需水量和自干燥收缩。

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