熟料-礦渣-粉煤灰三元膠凝材料

水工大體積混凝土為降低水泥（膠凝材料）的水化熱，節省水泥，提高混凝土的和易性並改善混凝土的多種性能，希望盡可能多摻粉煤灰。水工混凝土摻粉煤灰，都是拌製混凝土時在施工現場直接摻入，大型重點工程多使用中熱矽酸鹽水泥或低熱礦渣矽酸鹽水泥，但有些工程也使用矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥或礦渣矽酸鹽水泥。由於水泥組分有較大差別，雖然都通過試驗來確定粉煤灰摻量，卻不一定是卓越或較合理的。據上述研究結果，即使摻工級粉煤灰，在中熱矽酸鹽水泥中粉煤灰的摻量不宜超過50%，在低熱礦渣矽酸鹽水泥中不宜超過40%。粉煤灰加工需要一條很流暢的粉煤灰生產線，以及很多精細的加工設備。由於研究時所用的低熱礦渣矽酸鹽水泥摻有50%礦渣，那麽，在低熱礦渣矽酸鹽水泥摻40%粉煤灰組成的膠凝材料中，混合材（礦渣+粉煤灰）的含量大約在70%左右，實際上比在中熱矽酸鹽水泥單摻50%粉煤灰的混合材數量多20個百分點，與《水工碾壓混凝土施工規範》所規定的正常較多摻量大5個百分點。雖然“非常大允許”摻量不等於“理想”摻量，也不是“需要”摻量，但由此可以聯想到，中熱矽酸鹽水泥摻粉煤灰，組成的膠凝材料是“二元體係”（不計用作水泥調凝的石膏，下同），低熱礦渣矽酸鹽水泥摻入粉煤灰，組成的膠凝材料是“三元體係”，組分不盡相同，性質就會有差別。對於標號要求不太高的大體積混凝土（例如大壩混凝土）來說，所用的膠凝材料要兼顧到水泥熟料含量不能太低，粉煤灰摻量盡可能多而各方麵的性能又較好。長江科學院在研究粉煤灰在水泥中的“非常大允許摻量”時發現，簡單地在中熱矽酸鹽水泥或低熱礦渣矽酸鹽水泥中摻粉煤灰，不是較合理的方案。應該是水泥熟料一礦渣一粉煤灰三個組分以適當的比例進行組合，使礦摣和粉煤灰優勢互補，才是卓越的方案。

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