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矿渣粉成份稳定性对砼质量的影响

秦玉敏1;曹黎颖1;陆定扬1;管玉萍2
(1,上海宝钢新型建材科技有限公司,上海,201999,2,上海宝田新型建材有限公司,上海,200942)
摘要: 从矿渣粉对混凝土中的作用入手,对矿渣粉产品存在的早期质量无据可依、国标贯彻执行力下降,矿渣粉质量管理良莠不齐现象等质量通病,分析原因,并提出防治措施。
关键词:矿粉 质量  混凝土 标准    
0前言   
自从1862年德国人发现水淬粒化高炉矿渣具有潜在活性之后,在建材领域得到广泛的应用。矿渣粉混凝土可用于一般建设工程的钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土和素混凝土。大掺量矿渣粉混凝土适宜于大体积工程混凝土、地下工程混凝土和水下工程混凝土等方面应用。
矿渣粉的主要化学成份是:SiO2、AL2O3、CaO,它们具有超高活性,掺入到水泥或砼中,在水泥水化产生的碱性物质(Ca(OH)2)等的激发下,使玻璃体结构解离,其中的Ca2 + 、Al3+、SiO44+ 、AlO45- 等重新排列,形成低碱度的水化产物,如水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙等水化产物,大幅度提高混凝土的致密度,同时能将强度较低的晶体转化为水化硅酸钙凝胶,提高了水泥和混凝土的强度,显著改善了水泥和混凝土的性能。常用的矿渣粉的比表面积一般在400~500m2/kg 之间,小于30 µm的颗粒较多,粒度分布得到优化,与水泥混合后,矿粉颗粒充分填充在混合物中,进一步增强了水泥浆体的密实性,提高了混凝土的抗渗性。由于矿渣粉的大掺量掺入降低了水泥中熟料的比例,C3A 和C2A 的含量相应降低,从根本上改善了水泥的抗腐蚀性,从而提高混凝土的耐久性,试验和应用表明:矿渣微粉能改善混凝土和易性;大幅度提高混凝土的强度,节约水泥用量,降低成本;有效提高混凝土的抗压强度;抑制碱骨料反应,降低水化热,减少混凝土结构早期温度裂缝,提高混凝土密实度,提高抗渗和抗侵蚀能力有明显效果。
矿渣粉在混凝土中的大量应用,势必要加强对矿渣粉质量的监督管理。2000年,国家标准《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046—2000正式颁布;2008年又进行了改版修订。同年,上海市也制定实施了相应的技术规程《粒化高炉矿渣粉在水泥混凝土中应用技术规程》DG/TJ08-501-2008,两个标准都对对矿渣粉的定义及技术条件做了明确的规定。
但是目前矿渣粉市场产品质量并不稳定,也存在以下一些问题函待解决。
1.早期质量判断无据可依
1.1 存在现象
矿渣粉作为混凝土中的重要掺合料,其质量的好坏直接影响了混凝土质量,进而影响建筑工程的质量。矿渣粉的活性指数是矿渣粉用户重点关注的指标,也是矿渣粉容易发生质量异议的指标。国家标准对矿渣粉规定了7d、28d活性指数的出厂指标。但是矿渣粉作为流程性材料,无法长期存放,对于产能规模较大的生产企业不会将矿渣粉储存7d之后再出售,混凝土生产企业也往往不会将进货矿渣粉存储7d之后再进行混凝土的生产。一旦发现矿渣粉质量出现波动,该批矿渣粉有可能已经生产使用完毕,同时就有可能影响到最终混凝土的强度,从而影响了工程质量。
1.2 产生原因
虽然国内矿渣粉生产了十几年,大的生产企业通常依据各自的生产控制经验来提早判断矿渣粉质量,国家并没有规范性的依据给生产企业进行参考。
1.3 采取措施。目前水泥产品有28d强度快速检测方法及其相应的推定公式来预测其28d的强度,希望国家能够尽快出台标准或者规范供企业参照来快速判断矿渣粉7d、28活性指数。                 
2.国标贯彻执行力下降
2.1 存在现象
2008年《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》及上海市《粒化高炉矿渣粉在水泥混凝土中应用技术规程》均规定了“以粒化高炉矿渣为主要原料,可掺加少量石膏磨制成一定细度的粉体,称作粒化高炉矿渣粉”。大型矿渣粉生产企业在生产过程中严格按照国家标准执行,但是存在一些小的矿渣粉生产企业并未严格按照相应标准和规程执行,在生产过程中添加其他掺合料,最终作为矿渣粉进行销售。
2.2 产生原因
有些矿粉企业受到利益驱使,利用监管漏洞,违反国家标准,在矿渣粉生产过程中掺入助磨剂、石膏以外的添加剂。而矿渣粉成分的未知与不稳定性,会直接混凝土质量,造成均质性差,裂缝增加,影响混凝土的抗渗性和抗裂性能。
2.3 采取措施
建议政府建材管理部门加强监督管理,龙头企业示范带头,中小企业自身完善。推行企业标准,完善企业标准体系,做到标准层层分解,将标准要求融入到日常的管理、工作中。当然对于国标的贯彻实行,不仅仅是依赖政府管理部门,最重要还是需要企业自身对产品质量的重视,钻漏洞并不是一个企业长期发展的途径。
3 矿粉质量管理良莠不齐
3.1 存在现象
有些企业在高炉水渣粉磨过程中掺加其它混合材,却作为矿渣粉产品进行销售;有些企业生产的矿渣粉达不到国家标准的技术要求,却以次充好;甚至有些矿渣粉经销商或者混凝土搅拌站买入优质矿粉后,将其与其它低等级矿渣粉或者其他劣质掺合料混合在一起,并打着优质矿渣粉的名义进行销售。此类行径将会破坏当前矿渣粉市场的良性竞争环境,损害了施工单位的施工质量,严重者会导致建筑工程质量不达标而产生安全隐患,这对优质矿渣粉企业的市场信誉度也造成极大的影响。
3.2 产生原因
部分不良企业、代理商法律意识不强,利用大企业品牌效应,谋取私利,扰乱市场秩序,破坏施工质量。
3.3 采取措施
建议政府建材管理部门加强管理力度,除了对矿渣粉生产企业有准入制度外,对经销商也需要设立市场准入制度。同时需要从制度上保证龙头企业产品的防伪性,打击假冒伪劣企业。
    综上所述,规范的矿渣粉市场需要各个生产企业和经销商自律,同时也需要政府主管部门的管理,才能真正发挥出矿渣粉对砼质量的贡献。