矿渣粉在预制混凝土及预应力混凝土中的应用

一、预制混凝土

预制混凝土是一种在浇筑成型设备中预先加工、养护之后再运送至工地进行安装的混凝土产品。

二、预应力混凝土

和预制混凝土一样，预应力混凝土也是一种需预先成型、养护，然后运至工地进行安装的混凝土产品。而与预制混凝土不同的是，预应力混凝土构件需要采取额外的制造工序，即增加钢绞线进行张拉，以增加构件的承载能力。

三、在预制/预应力混凝土中，哪些性能是至关重要的?

在预制混凝土中，以下性能尤为重要：

强度

工作性能

一致性

耐久性能

颜色

在混凝土中掺加矿渣粉可有效提高以上性能。

四、预制/预应力混凝土通常适用于哪些场合？

建筑物、住宅、园林景观及特色产品

卫生及雨水排放设施

给水及废水排放设施

交通运输设施

公用、工业及农业设施

建设中的费城机场停车库使用了掺加矿渣粉的预制/预应力混凝土构件

五、矿渣粉对混凝土强度有何影响？

对预制及预应力建造来说早期强度尤为重要。加热养护在这两种构件的生产制造中都非常常见。矿渣粉对热养护工艺非常敏感，经热养护之后其早期强度甚至可以超过纯硅酸盐水泥混凝土的早期强度。如不采用热养护工艺，矿渣混凝土构件早期强度可能会低于纯硅酸盐水泥混凝土构件，但其最终强度则会更高。混凝土的具体配比需根据工程需求以及工厂生产工艺而定。

图1 矿渣粉对混凝土早期强度的影响（150℉条件下养护）

六、矿渣粉对混凝土耐久性有何影响？

掺加适当比例的矿渣粉可以生产出耐久性更高的预制/预应力混凝土。矿渣粉可通过以下方式改善混凝土的耐久性：

降低混凝土渗透性

增加对氯离子入侵的抵抗力，从而提高混凝土耐腐蚀性

降低硫酸盐侵蚀的敏感性

缓解混凝土碱骨料反应

通过改善混凝土的耐久性从而提高混凝土构件的服役寿命。

七、矿渣粉对混凝土工作性能有何影响？

由于矿渣粉颗粒较小并且具有玻璃态结构，因而能有效改善混凝土的工作性能。工作性能的改善有利于混凝土的浇筑、密实及修整。由此生产而来的混凝土构件拥有更少的表面孔洞，同时能够提升结构密实度。矿渣粉也已经被有效应用于自密实混凝土的设计中。

八、掺矿渣粉的预制/预应力混凝土配合比

预制/预应力混凝土厂商已经成功的将矿渣粉应用于其产品之中，其中，矿渣粉的掺量可达胶凝材料总量的20%~50%。

九、矿渣粉对混凝土的质量稳定性有何影响？

矿渣粉是混凝土中质量稳定性最高的材料之一。由于矿渣粉生产工艺规范统一，其化学组成及颗粒粒径在生产中都能得到有效控制，不仅能确保其符合相关技术规范，也能保证不同批次、不同来源的矿渣粉质量波动较小。矿渣粉中不含碳，而且其颗粒大小一致性较高，从而能保证混凝土含气量的稳定性。预制件制造商可以通过使用矿渣粉来帮助降低混凝土材料的波动性。

十、矿渣粉对混凝土颜色有何影响？

相较于硅酸盐水泥，矿渣粉的颜色较浅。因此，矿渣粉制作的混凝土成品构件颜色也会相对较浅。而且矿渣粉的掺量越高，混凝土构件的颜色也就越浅。这也为混凝土构件提供了更好的可见性，潜在的提高了建筑物的安全性。

使用矿渣粉制作预制提拔构件的施工现场

声明：和所有混凝土一样，应进行多批次的试验以验证混凝土的性能。试验结果可能因环境温度、混合物组分等因素的不同而有所不同。建议您咨询矿渣粉专业人士以获得相关帮助。本文包含的任何内容都不应该被认为或解释为明示或暗示的保证，包括任何适用于某一特定用途的保证。

本文的英文原文出自美国矿渣粉协会（Slag Cement Association，SCA）官方网站，经美国矿渣粉协会授权和同意，由武汉微神科技发展有限公司（公众号“微神新材”）翻译、整理和发布。如需引用，请务必注明出处。