高強高性能混凝土用礦物外加劑檢測

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一、礦物外加劑的分類與作用

1. 硅灰：高活性SiO?含量（≥85%），可填充混凝土孔隙，提高抗壓強度和抗滲性。
2. 礦渣粉：由高爐礦渣粉磨制成，具有潛在水硬性，可降低水化熱，改善抗硫酸鹽侵蝕能力。
3. 粉煤灰：分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級，通過火山灰效應提高混凝土后期強度。

二、礦物外加劑的核心檢測項目

（一）物理性能檢測

1. 細度

   • 檢測方法：激光粒度分析或勃氏比表面積測定（如硅灰比表面積≥15,000 m²/kg）。
   • 標準依據：GB/T 18046-2017《用于水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》。

2. 需水量比

   • 定義：礦物外加劑與基準水泥達到相同流動度時的用水量比值（粉煤灰需水量比≤95%為Ⅰ級）。
   • 檢測儀器：水泥凈漿攪拌機、流動度測定儀。

3. 含水率

   • 要求：礦渣粉含水率≤1.0%，粉煤灰含水率≤1.0%（GB/T 1596-2017）。

（二）化學成分分析

1. 活性組分含量

   • 硅灰：SiO?含量≥85%（GB/T 18736-2017）。
   • 礦渣粉：CaO+MgO+SiO?含量≥2/3，S含量≤4.0%。
   • 粉煤灰：燒失量≤5%（Ⅰ級）、≤8%（Ⅱ級）。

2. 有害物質限量

   • 氯離子含量：≤0.06%（GB 50164-2011）。
   • 堿含量：避免堿-骨料反應，總堿量≤0.75%（根據工程要求調整）。

（三）活性指數測定

1. 7天/28天活性指數
   • 定義：摻礦物外加劑的膠砂強度與基準膠砂強度的比值。
   • 礦渣粉：7天活性指數≥75%，28天≥95%（S95級）。
   • 檢測標準：GB/T 18046-2017。

（四）耐久性相關檢測

1. 抗氯離子滲透性

   • 電通量法：摻硅灰的混凝土電通量≤1000庫侖（ASTM C1202）。

2. 抗硫酸鹽侵蝕性

   • 膨脹率：28天浸泡后膨脹率≤0.10%（GB/T 749-2008）。

（五）環保與安全性指標

1. 放射性核素限量
   • 內照射指數（IRa）≤1.0，外照射指數（Iγ）≤1.0（GB 6566-2010）。

三、檢測流程與關鍵控制點

1. 取樣與預處理：按批次隨機取樣（如每120噸為一批），樣品需在105℃烘干至恒重。
2. 比對試驗：摻外加劑的混凝土與基準混凝土同步測試，排除環境干擾。
3. 數據驗證：重復試驗3次取平均值，確保結果可靠性。

四、常見問題與解決方案

1. 活性指數不達標：檢查粉磨工藝或原材料來源（如礦渣的冷卻方式）。
2. 需水量比過高：優化顆粒級配或增加減水劑摻量。
3. 氯離子超標：嚴格管控原材料中工業副產物的使用。

五、結論

礦物外加劑的檢測是保障高強高性能混凝土質量的核心環節。通過物理、化學、活性及耐久性等多維度檢測，可評估其適用性，從而優化混凝土配合比設計，提升工程結構的安全性和使用壽命。未來，隨著智能檢測技術（如AI圖像識別細度）的應用，檢測效率和精度將進一步提高。

參考文獻

• GB/T 18046-2017, GB/T 18736-2017, GB/T 1596-2017
• ACI 234R-06: Guide to Silica Fume in Concrete
• 《高性能混凝土應用技術規程》（CECS 207）

通過上述系統化檢測，可確保礦物外加劑在高強高性能混凝土中發揮大效能，為工程質量的提升提供科學依據。

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