矿粉

符合工程要求的石粉及其代用品的统称

矿粉（mineral powder）是符合工程要求的石粉及其代用品的统称。是将矿石粉碎加工后的产物，是矿石加工冶炼等的第一步骤，也是最重要的步骤之一。矿粉的亲水系数是单位矿粉在同体积水（极性分子）中和同体积煤油（非极性分子）中的膨胀的体积之比值。在公路工程中矿粉的亲水系数<1的矿粉叫碱性矿粉。

基本概念

矿粉和铁粉的区别

矿粉一般是指将开采出来的矿石进行粉碎加工后所得到的料粉，如铁矿粉，是指将不同类型含铁矿如褐铁矿，磁铁矿等粉碎球磨磁选后，所得的不同含铁量的矿粉，普矿粉含铁为60-68%，超精矿粉为70-72%，而铁粉指相对含铁量比矿粉高，是采用不同加工工艺如还原法、水或气雾化法、机械粉碎法、电解法、熔盐分解法、蒸发冷凝法等获得高品位，并达到使用要求的粒度的颗粒状铁粉。

矿渣微粉

矿渣微粉又称为矿粉、粒化高炉矿渣粉。中国产的矿粉主要用于混凝土掺合料，由专业的工厂生产，制作混凝土时加入到混凝土中，掺量以占混凝土中水泥质量计。一般生产矿粉时也可以加入部分的石膏，以SO3 %计，一般为2%。

矿粉又可以进一步分为普通矿粉和超细矿粉。以比表面积来区分。

矿粉，是用水淬高炉矿渣，经干燥，粉磨等工艺处理后得到的高细度，高活性粉料，是优质的混凝土掺合料和水泥混合材，是当今世界公认的配制高性能混凝土的重要材料。通过使用粒化高炉矿渣粉，可有效提高混凝土的抗压强度，降低混凝土的成本。同时对抑制碱骨料反应，降低水化热，减少混凝土结构早期温度裂缝，提高混凝土密实度，提高抗渗和抗侵蚀能力有明显效果。

依据国家标准 GB/T18046-2000，矿粉分 S105 、 S95 、 S75 三个等级，其活性钙、硅、铝等无机物的含量大于 30% 。

超细矿渣粉不仅能使每立方混凝土降低成本 8-13 元，而且能使混凝土具有良好的力学性能，水化温峰小且延迟，体积稳定性好等特点。

粒化高炉矿渣粉显著效能：

1. 节约水泥用量 30-60% （包括水泥砂浆），降低水泥和混凝土工程成本。

2. 具有火山灰作用，增加混凝土抗压、抗拉、抗弯、抗剪强度。

3. 显著降低混凝土水化热，改善混凝土的和易性，减少离析和泌水，减小大体积混凝土温差变化及内应力，抑制温差而产生的裂缝。

4. 能够抑制碱骨料反应，显著地提高了混凝土抗碱骨料反应的能力。

5. 能以微集料的形式存在于混凝土中，改善混凝土中的孔结构，使孔径得以细化和均化，提高混凝土的抗渗性、抗冻融性和耐久性。

6. 可以显著减少水泥混凝土的泌水量，改善水泥混凝土的和易性。

7. 可有效提高水泥混凝土抗海水和淡水的侵蚀性能，抵抗硫酸盐的侵蚀。特别适用于抗海水工程、地下工程和路面工程。

8. 用水量不变的情况下，可配制塑性混凝土，避免因钢筋密集，振捣不善而发生质量问题。在同一条件下，能使混凝土呈流态状入模，减少混凝土泵体、管道及模具的磨损，延长其使用寿命。

9. 可配制砌筑，抹灰水泥砂浆和低标号水泥。在满足强度要求的情况下，不但可节约 30-60% 的水泥，同时提高了施工可操作性。

10. 适合于制作环境相容型水泥基材料和高性能混凝土的掺合料。

应用

石灰石矿粉

石灰石是一种主要由方解石 ( CaCO3)组成的矿物，其资源丰富，大量应用于建筑材料、冶金、化工以及建筑业中。在水泥工业中，它主要作为煅烧水泥熟料用的生料来使用。作为水泥混合材来说，普遍认为石灰石是一种惰性材料，不具有水化活性作用，研究表明，在石灰石掺量较低时(≤10%水泥质量)，石灰石可以提高混合水泥的早期强度，但是如果掺量继续增加，则会明显降低水泥强度。将石灰石作为混凝土的掺合料近年来也有研究, 主要目的是为了提高混凝土的早期强度。在磨细石灰石粉的细度达到13000 m2/kg、掺量为胶凝材料10%的情况下，石灰石粉可以显著提高低水灰比( 0.23) 混凝土的早期抗压强度, 当石灰石粉掺量不超过 20%时，也可以提高混凝土的抗折强度。

保温砂浆

能源与环境已经成为现今世界关注的焦点，各国各地区都在大力推行节能减排。我国更是提出了建筑节能65%的控制指标来作为国家强制性指标，而外墙外保温系统在建筑节能领域扮演着重要的角色，国家建筑节能指标的强制推行，使外墙外保温系统得到了大范围的推广使用，与之配套的保温砂浆用量也随之猛增，单纯的以水泥为无机胶凝材料的保温砂浆虽也能达到相关标准的要求，但是为了追求更佳的砂浆性能和经济效益，利用矿扮代替部分水泥进行保温砂浆生产的试验并或得了较好的结果。矿粉的掺入虽然在一定程度上降低砂浆的拉伸粘结强度，但是还是达到了标准要求。适量矿粉的掺入使得抹面砂浆的吸水量及压折比都得到了改善。外保温的安全性得到了更加有力保证。由于矿粉较水泥价格存较大优势，在选取合适掺鼍的情况下，该种配合比的生产配方其经济效益还是比较明显的，大型的干混砂浆生产企业也可以考虑利用散装水泥、矿粉等进行生产，进一步减少成本开支。

混凝土

在混凝土中加入粉煤灰、矿粉等活性矿物掺合料,不仅可以解决这些工业废渣的再利用问题 ,有利于环境保护,还能够节约资源、降低能源消耗, 同时还能够改善混凝土的工作性、提高抗压强度和耐久性能。利用活性矿物掺合料配制混凝土是近年来研究的热点之一, 但大部分商砼搅拌站在生产中 ,还是使用单掺或者不掺矿物掺合料的方法。对几种矿物掺合料复合后的效果虽有研究 ,但应用的很少。粉煤灰、矿粉是传统的工业废渣,属于火山灰质活性材料。它们中含有较多的活性SiO2、活性Al2O3,能与Ca(OH)2 在常温下起化学反应生成稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙。这些成分有助于混合料的硬化，增加强度。此外，粉煤灰、矿粉中存在大量球形玻璃状颗粒，这些颗粒是拌和物和易性得以改善的主要原因。同时粉煤灰、矿粉的粒度比水泥颗粒的小，能够填充于水泥颗粒的空隙，构成最密堆积 ,有利于强度的发展。每种矿物掺合料都有其自身的特点, 在制作混凝土时应充分发挥其各自的优势,充分利用粉煤灰和矿粉之间良好的技术耦合性 ,即充分利用粉煤灰的玻璃球状形貌效应以及火山灰效应、矿粉的填充效应和良好的活性, 发挥二者之间的综合功能，使混凝土达到性优价廉。

混凝土生产中使用粉煤灰和矿粉, 能有效保护环境的同时改善混凝土工作性, 降低混凝土成本。研究了不同比例的粉煤灰、矿粉单掺及双掺对混凝土工作性和各龄期强度的影响。发现掺入粉煤灰、矿粉后混凝土工作性有显著改善, 早期强度(7d)增长率较低, 中期强度增长较快, 后期强度还有较大的增长空间。比较了粉煤灰、矿粉单掺时混凝土各项性能的差异。通过复合掺入粉煤灰和矿粉, 调节两者之间的掺合比例，充分发挥两者之间的综合功能。

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