一、现代混凝土为何离不开矿物掺合料？答：（一）现代混凝土胶凝材料现状：（1）目前，混凝土广泛应用的胶凝材料是水泥，而水泥的生产工艺存在着许多
的问题，生产一吨水泥就要向大气中排放一吨左右的二氧化碳，高能耗、资源的消耗和其生产副产物对环境的污染使其使用受到了各方面的限制，为
了复合国家环保的理念，各种掺和料应运而生。（2）掺合料多是工业生产的废料收集而来，如粉煤灰就是由燃煤电厂的烟道气中收集的一种粉状材
料，其组成和性质与水泥极为相似，掺和料的使用不仅能消耗工业废料降低其对环境的污染，而且把掺和料使用到混凝土中还能改善混凝土的性能。
（3）矿物掺和料的使用是符合国家的环保理念和混凝土质量改善的必由之路。（二）矿物掺和料的作用：（1）经济性：掺合料可代替部分水泥，
降低成本。（2）矿物活性：改善水泥基胶凝材料的水化，提高混凝土强度，主要是提高后期强度。由于掺合料中的SiO2和Al2O3等潜在活
性物质能与水泥熟料水化产生的Ca(OH)2发生二次水化反应，除硅灰外的其它矿物掺合料，大多数混凝土的早期强度随着掺量的增加而降低。
（3）改善工作性：提供充足的浆量，发挥形态效应改善新拌混凝土的工作性。（4）提高密实性：增加颗粒堆积密度，减小孔隙率，改善孔结构。
（5）提高耐久性：由于和游离石灰及高碱性水化硅酸钙产生二次水化，生成强度更高、稳定性更优、数量更多的低碱性水化硅酸钙，改善了水化胶
凝物质的组成，并减少或消除了游离石灰，对提高混凝土耐久性作用极大。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
碱骨料反应：试验证明，矿物掺合料掺量较大时，可以有效地抑制碱—骨料反应。内掺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，其掺量宜超过40％。（7）降低混凝土温升：水泥水化产生热量，而混凝土又是热的不良导体，在大体积混凝土施工中，混
凝土内部温度可达到50~70℃，比外部温度高，产生温度应力，导致混凝土内部体积膨胀，而外部混凝土随着气温降低而收缩。使得混凝土中产
生很大的拉应力，产生裂缝。掺合料的加入，减少水泥的用量，就进一步降低了水泥的水化热，降低混凝土温升。（8）不同矿物细掺料复合使用的
“超叠效应”：不同矿物细掺料在混凝土中的作用有各自的特点，例如矿渣火山灰活性较高，有利于提高混凝土强度，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，在低水胶比下可保证较好的抗碳化性能。（三）常见矿物掺和料及其作用：（1）粉煤灰：
替代部分水泥，降低成本；降低混凝土水化热和早期强度，降低渗透性和提高耐久性。（2）矿粉（磨细高炉矿渣）：替代部分水泥，降低成本；降
低或提高混凝土强度决定于矿粉粉磨细度，降低渗透性和提高耐久性。（3）硅灰：提高新拌混凝土粘聚性，防止泌水，大幅度提高混凝土早期和后
期强度，是高强和超高强混凝土必要成分，显著降低渗透性和提高耐久性。（4）天然火山灰（磨细沸石、凝灰岩粉）：替代部分水泥，降低成本；
降低或提高混凝土强度决定于粉磨细度，降低渗透性和提高耐久性。（5）石灰石粉：替代部分水泥，降低成本；调整混凝土塑性粘度，可能改善强度和表面质量。 |
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