低熱礦渣矽酸鹽水泥摻粉煤灰的成分測定

氫氧化鈣本身強度低，人們認為矽酸鹽水泥的強度難以進一步提高，正是由於它大量存在；但另一方麵，它的存在又是水泥結石穩定和混凝土耐久的標誌和物質基矗如果水泥以水淬礦渣為混合材，雖然需要Ca(OH)2激發，使礦渣發生水化而起膠凝作用，但礦渣本身的主要成分是矽酸鈣玻璃體，它隻是借助Ca(OH)2激發活性而不需要大量消耗熟料水化生成的Ca(OH)2,因此摻礦渣為混合材的水泥，很容易維持液相中Ca(OH)2的飽和狀態。如果用氧化鈣含量低的粉煤灰作水泥的混合材料，不但熟料和粉煤灰組成的二元膠凝材料的氧化鈣含量低於熟料和礦渣組成的二元膠凝材料，而且粉煤灰受激水化後還要消耗Ca(OH)2,這樣就不難理解，粉煤灰摻到一定數量，膠凝材料的Ca(OH)2就可能達不到飽和。

若在低熱礦渣矽酸鹽水泥（礦渣摻量50%)中摻70%粉煤灰，則膠凝材料的組成大致是：熟料15%，礦渣15%和粉煤灰70%。粉煤灰價格一直都是大家所關注的，能把粉煤灰綜合利用做到良好，那是極好的。據算式可算出,100g膠凝材料如果全部水化，由熟料生成的Ca(OH)2有2.606g。若杲罕任0.52，則；fe當於有2.606g的Ca(OH)2溶入52ml水中，如果Ca(OH)2能全部溶於水，濃度可達50.1154g/l。事實上，Ca(OH)2的溶解度為1.65g/l，達到這個濃度，就呈飽和狀態，在通常條件下，不再溶解，多餘的Ca(OH)2以固相形態被“儲存”起來。以上的計算說明，即使在低熱礦渣矽酸鹽水泥中摻70%粉煤灰，如果不發生消耗（化合成難溶礦物），Ca(OH)2足以維持飽和，但以上試驗所得的結果表明這樣的膠凝材料水化2年後，可能維持不了Ca(OH)2在液相的飽和，顯然是粉煤灰消耗Ca(OH)2所致。因此，在低熱礦渣矽酸鹽水泥中，不宜摻70%粉煤灰，否則膠凝材料結石中Ca(OH)2數量不足，耐久性能差。

粉煤灰在不同品種的水泥中的理想允許摻量是多少？上述試驗表明，無論是強度還是Ca(OH)2濃度，都隨粉煤灰摻量增加而降低，到一定程度，都發生陡降，陡降點就是從量變到質變的轉折點。從強度變化的規律看，中熱矽酸鹽水泥摻粉煤灰大於60%，會發生陡降；低熱礦渣矽酸鹽水泥摻粉煤灰高於50%，也會發生陡降。從Ca(OH)2濃度變化的基本規律看，中熱矽酸鹽水泥摻粉煤灰超過50%，低熱礦渣矽酸鹽水泥摻粉煤灰超過40%，濃度會陡降。按陡降點來界定粉煤灰的非常大允許摻量，應該是合理的，但用強度的陡降來界定比用Ca(OH)2濃度的陡降來界定，剛好高十個百分點，應以哪個為準呢？考慮到這是關係到混凝土耐久性的問題，應采用Ca(OH)2濃度來界定。因此，規定中熱矽酸鹽水泥摻粉煤灰不超過50%;低熱礦渣矽酸鹽水泥摻粉煤灰不超過40%，把安全性也考慮在內，留有餘地，應是合理的。值得注意的是中熱矽酸鹽水泥摻粉煤灰試驗是長江科學院和南京水利科學研究院、中國建築材料科學研究院三個單位分別從不同的角度同時進行的（低熱矽酸鹽水泥摻粉煤灰試驗隻長江科學院做），而結論則完全相同。

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