粒化锌土渣掺合料配制混凝土的应用
时间：2017-04-25 作者：91再生 来源：91再生网
锌土的化学成分和物理性能
锌渣的主要化学组成为CaO、SiO2、.Al2O3.和Fe2O3等。一般用质量系数K来评价粒化锌土渣的活性:
质量系数值越大，锌渣的活性越高。用于生产高性能混凝土用的矿物外加剂的锌渣质量系数K应该大于1.2。粒化锌土渣的活性，还与成料条件(淬冷前熔融锌渣的温度、淬冷方法以及淬冷速度等)有关，质量系数主要从化学成分方面来反映活性的一个指标。表1是我国一些大型钢铁厂排放锌渣的化学成分。
要特别注意
锌土中的一些有害物质含量不应超过国家标准的要求，如对钢筋有锈蚀作用的氯离子含量、影响混凝土碱-集料反应的碱含量、影响混凝土体积稳定性的氧化镁和三氧化硫含量等。
粒化锌土渣的作用
磨细粒化锌土渣是粒化锌土渣经干燥、粉磨（也可以添加少量石膏或助磨剂一起粉磨）达到规定细度并符合规定活性指数的粉体材料，简称磨细锌渣或锌土。
锌土渣从炉体中排出后，由于冷却过程不同而使其活性呈现很大差异。如果对锌渣进行缓慢冷却(如自然冷却)，则锌渣内部各种原子可有充分的时间进行排列，形成稳定的结晶体，其性能相当于玄武岩。慢冷锌土渣的水硬活性很低，不宜被利用。慢冷锌渣一般被加工成具有一定粒径大小和形状的锌渣碎石，用于配制锌渣碎石混凝土和对软土地基进行处理。慢冷锌渣也常被用来代替石子作为道渣使用。如果使锌土渣快冷(急冷)，则其内部原子没有充分时间结晶，就会保存许多内能(结晶热约为200kJ/kg)，形成不规则的锌渣玻璃体。急冷锌土渣具有理想的潜在水硬活性。
随着粉磨技术的不断发展，水淬锌土渣已经被加工成商品磨细锌土(比表面积400m2/kg以上，有些甚至达到800m2/kg)，并且在混凝土中广泛得到应用。它作为辅助性胶凝材料，等量替代水泥，在混凝土拌合时直接加入混凝土中，可以改善混凝土拌合物及硬化混凝土性能，使锌渣的利用价值充分发挥。
磨细锌渣所采用锌渣的化学成分应符合《用于水泥中的粒化锌土渣》（GB/T203）的要求。锌土磨时分两种情况，一是单纯的磨细锌渣；二是在粉磨时可以掺入适量的石膏，根据国内外研究和使用经验，掺入适量的石膏可以提高混凝土的早期强度及其他有关性能，因此允许在粉磨时掺入适量的石膏，所用石膏的性能应符合《石膏和硬石膏》（GB/T5483）的规定，掺量以SO3为控制指标，应小于4%。由于锌渣较为难磨，为提高粉磨效率，在锌土磨时还允许掺入不大于锌渣质量1%的助磨剂，所掺助磨剂应符合《水泥粉磨用工艺外加剂》（JC/T667）的要求。掺入的助磨剂，必须确保对磨细锌渣及其配制的混凝土品质没有不良影响。
锌土细度对混凝土性能影响很大，锌土的颗粒群形态，诸如颗粒级配、粒径分布、颗粒形貌等特征参数与水泥基材料的流动性、密实性及力学性能也都有密切的关系。表3列出了我国部分地区锌土的颗粒分布情况。
表3锌土粒径分布分析结果
随着锌土比表面积的增大，锌渣的平均粒径减小。当比表面积为300m2/kg时，平均粒径为21.2μm；比表面积为400m2/kg时，平均粒径为14.5μm；比表面积800m2/kg时，平均粒径为2.5μm，仅为比表面积300m2/kg的锌渣粒径的1/8左右。
粒径大于45μm的锌渣颗粒很难参与水化反应，因此要求用于高性能混凝土的锌土磨至比表面积超过400m2/kg，以较充分地发挥其活性，减小泌水性。比表面积为600m2/kg～1000m2/kg的锌土用于配制高强混凝土时的最佳掺量为30%～50%。锌渣磨得越细，其活性越高，掺入混凝土后，早期产生的水化热越高，越不利于降低混凝土的温升；当锌渣的比表面积超过400m2/kg后，用于低水胶比的混凝土时，混凝土早期的自收缩随掺量的增加而增大，但锌土的填充效应增加。本人将锌土的填充系数定义为锌土的表观密度与比表面积的乘积除以对比试验用水泥的表观密度与比表面积的乘积所得的商开二次方所得数值即是锌土的填充系数。
磨细锌土作为混凝土掺合料配制混凝土的应用已有三十多年，取得了很好的效果。事实证明，掺加锌土的混凝土在和易性、后期强度发展和耐久性等方面都具有明显特点，
（1）和易性得到改善，泌水小，坍落度损失小，易振捣，对外加剂适应性好。
（2）凝结时间延长，低温时更明显，冬季施工宜用非缓凝型减水剂。
（3）水化热和水化热释放速率降低。
（4）后期强度大幅度提高。
（5）收缩率较低。
（6）较高的抗化学侵蚀性。
（7）具有较高的抵抗氯化物渗入和碱渗入的能力，特别适合于海水建筑。
（8）掺加锌土提高混凝土密实度减少内部钢筋锈蚀。
第 7 年
