混凝土中的粉煤灰用矿粉代替可能存在哪些问题

用矿粉代替粉煤灰，成本加大，矿粉价格高，但矿粉活性高于粉煤灰，有利于提高混凝土强度，二者都有一个合适的掺量，

完全用矿粉代替粉煤灰技术不知道成熟不，现在粉煤灰技术很成熟，矿粉和粉煤灰互掺效果不错。粉煤灰作为工业固体废物，原材料的成本低，矿粉的价格就不清楚。你了解下市场行情，只要混凝土效果好，各项指标都满足国家要求，算好成本和利润。

二者能降低混凝土的成本，粉煤灰比较粗，矿粉能增加水泥活性指数，不能用太多，用多了能降低水泥混凝土标号！

商品砂浆因其具有许多独特的优点，近年来在中国得到了迅速发展。保温砂浆是商品砂浆的一个重要类型。随着建筑节能要求的不断提高，保温砂浆近年来发展较快。
对保温砂浆来说，保温性能与容重有着密切的关系。一般来说，容重越低，保温性能越好。但是，容重降低也会导致强度的降低。如何平衡容重与强度的矛盾，是配制保温砂浆的关键问题。
粉煤灰是从燃烧的电厂烟囱收集下来的一种工业废弃物，矿粉是冶炼铁矿石时产生的一种工业废弃物，这些都是最常用的掺合料，今年来已被广泛应用于混凝土和普通砂浆的生产，起到了改善水泥基材料的综合性能、降低生产成本和减轻环境负荷的作用。它也将对强度和容重产生较大的影响。伊立 [1]认为粉煤灰复合保温砂浆既具高强度、耐久性好、容重轻、粘结强度高等优良性能， 同时又能达到隔热保温作用。本章将通过试验建立强度与容重的关系，寻找出最合适的粉煤灰和矿粉掺量。
2实验原材料
1.水泥： 实验所用水泥是32.5强度等级的普通硅酸盐水泥。
2.粉煤灰： 取自开封电厂的Ⅲ级粉煤灰。
3.矿粉： 取自北京首钢的Ⅰ级矿粉。
4.泡沫球： 原粒发泡颗粒，粒径小于5mm。
3试验方法
3.1配合比的确定采用水胶比1:2,胶材用量为500kg/m3泡沫球，粉煤灰、矿粉两种掺和料替代水泥的质量百分比分别为0%、10%、20%、30%、40%、50%。
3.2 砂浆制备和测试先将准确称量的原材料混合均匀，然后参照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》成型，24小时拆模，随即放入标准养护箱中养护，至3天、7天、28天、90天，测定保温砂浆各龄期的抗折强度及抗压强度，28天容重测定是将试件养护24天后从养护箱中取出浸水4天后将表面用湿布擦干，测得其湿容重，然后再烘干至衡重测得其干容重。
4结果与分析
4.1矿渣粉对保温砂浆强度与容重的影响
1. 基本规律：
（1） 砂浆抗折、抗压强度在前期（3d、7d）会随着矿粉掺量的增加而整体呈下降趋势，但在矿粉掺量为10%时有一极值点。
（2） 在后期（90d）砂浆强度迅速增长，且随着矿粉掺量的增加砂浆强度先增加后降低。90d强度在矿粉掺量30%左右时强度达到最大值。
（3） 矿粉掺量对砂浆干、湿容重的影响不大，在30%时容重较低。
2. 结果分析：
（1）砂浆强度取决于泡沫球接触点水泥浆的数量和性质。水泥浆越多，接触点越牢固；水泥浆强度越高，接触点越牢固。
（2）前期（3d、7d）随矿粉掺量增加，水泥浆数量增加，但水泥石强度降低，且后者的作用强于前者，所以砂浆强度随矿粉掺量的增加而降低。其中7d强度在矿粉小掺量时有所增加，主要是因为矿粉颗粒与水泥颗粒级配较好，因此密实性较好，这也与矿粉掺量为10%时容重上升相呼应。
（3）后期（90d）矿粉活性被激发出来，水泥水化释放出的氢氧化钙成为矿渣成分的碱性激发剂，并与矿渣中的活性组分相互作用，继续生成水化硅酸钙、水化硫铝酸钙或水化硫铁酸钙，促进矿渣与水泥的继续水化，且在掺量为30%时，释放的氢氧化钙量刚好能与矿渣中的活性组分相当，矿渣粉水化相对完全，使得强度最高。
（4）尽管水泥浆体积增加，但重量不增加。而且这些水泥浆都填充在泡沫球的空隙中，不产生总的体积增加。因此，矿粉对砂浆容重影响不大。
4.2.2矿渣粉煤灰复合的优势互补效应
1. 固定水泥用量
单掺矿渣粉与单掺粉煤灰的保温砂浆相比，两者还存在一些差异，主要表现在：
矿渣粉的活性较高，因此掺矿渣粉的保温砂浆虽然早期强度较低，但是后期能够较快增长，后期强度甚至超过普通硅酸盐水泥保温砂浆。粉煤灰与矿渣相比，由于粉煤灰的玻璃体钙含量较低，玻璃体中硅含量较高，[SiO4]4-多以高聚体为主，因此粉煤灰中的玻璃体解体较困难，在水泥水化形成的恶性环境下解体速度很慢，随粉煤灰掺量的增加，保温砂浆早期强度降低幅度很大，但是后期强度（（28d以后）却能有所增长。
选取矿渣和粉煤灰以不同比例复合，希望能够通过两者性能上的差异，弥补各自的缺陷，获得较好的砂浆性能，即达到优势互补的效果。复合矿渣粉煤灰的保温砂浆的强度能否超过单掺的强度，是评判复掺时能否表现出优势互补效应的主要指标。
保持水胶比为0.5,水泥掺量为300g,粉煤灰、矿粉总掺量40%时复掺的强度结果。清晰可见，由28d和 90d水化龄期时砂浆D22、D13的强度超过单掺矿粉保温砂浆D40和单掺粉煤灰保温砂浆D04,可以认为在矿渣、粉煤灰总掺量为40%时，矿渣与粉煤灰复合确实能产生优势互补效应。
诸多研究者对于复合水泥出现优势互补效应这一事实已得到了承认，但是对于优势互补效应产生的机理和条件，却缺乏深入的研究探讨。
由于水泥中的细颗粒中不仅有熟料颗粒，还有矿渣和粉煤灰颗粒，它们的活性不同，水化速率也不同，在水泥水化过程中可以作为活性成分增加水化产物形成量，或作为活性微集料减少大孔数和降低孔隙率，以此对强度的提高作出贡献。
4.2.3正交试验本实验试件尺寸为40mm×40mm×160mm,水胶比为0.5.为考察复掺粉煤灰、矿渣粉对保温砂浆抗折强度、抗压强度及容重的影响，寻求最佳配合比，进行正交实验。依据正交实验数据处理理论，将粉煤灰、矿渣粉作为两个因素，设计了二因素三水平正交实验，其中因素均为替代水泥质量百分比。
1. 90天强度分析
90天正交试验结果：对于90天抗折强度，按极差大小顺序排出因素的主次顺序为：
主→次 B，A，A×B。可见最好的搭配是B1A1，其次是B2A3，B2A2。
对于90天抗压强度，按极差大小顺序排出因素的主次顺序为：
主→次 B，A，A×B。可见最好的搭配是B2A3，其次是B2A1，B3A2。
2. 容重分析
对于湿容重，按极差大小顺序排出因素的主次顺序为：
主→次 A×B，A。B。从表中可见最好的搭配是A2B3，其次是A3B1，A3B2。
对于干容重，按极差大小顺序排出因素的主次顺序为：
主→次 A×B，A，B。从表中可见最好的搭配是A2B2，其次是A3B1，A3B2。极差R的大小用来衡量试验中相应因素作用的大小。极差大的因素，说明它的三个水平对考核指标所造成的差别大，通常是重要因素，而极差小的因素，则往往是不重要的因素。本实验中，因素的主次顺序对抗折强度及抗压强度都为B﹥A。B因素波动的范围大，即为主要因素。 强度最高的组合为A2B2，重最低的组合为A2B2。由直接看和计算得出的上述四种组合条件考虑因素的主次作用，用"综合平衡法"最优的组合条件为A2B2，即A=30%，B=20%。
结论论文研究目的在于根据保温砂浆应用的需要，对矿渣粉、粉煤灰保温砂浆各龄期强度与容重的研究，为掺矿渣砂浆在工程中的应用确定所需的相关参数，通过实验及数据分析，其主要研究结论如下：
（1）矿渣粉的掺入使得保温砂浆强度在前期降低，直到后期才有所增长，赶上甚至超过不掺矿渣的水泥砂浆。
（2）矿粉掺量对砂浆干、湿容重的影响不大。
（3）粉煤灰掺入时与掺入矿粉规律相似，但其强度不及掺入矿粉的保温砂浆。
（4）粉煤灰对砂浆容重影响不大。
（5）矿渣粉、粉煤灰复掺对保温砂浆强度存在优势互补效应。
（6）通过正交试验，确定了新研制的复掺矿渣粉和粉煤灰的保温砂浆90天其优化的掺量分别为：矿粉20%、粉煤灰30%.使胶凝材料的各级配、活性的激发最优，从而能使保温砂浆的强度与容重达到最佳。
（7）复掺矿物掺合料的保温砂浆不仅具有较好的强度，而且市场经济性也很显著。