1、本文討論了建筑工程材料可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施對(duì)混凝土材料發(fā)展方向的要求，認(rèn)為綠色高性能混凝土是將材料性能的獲得與節(jié)約資源、能源和保護(hù)環(huán)境等因素共同考慮時(shí)，混凝土材料發(fā)展的必然方向。闡述了綠色高性能混凝土的涵義，提出了發(fā)展綠色高性能混凝土應(yīng)采取的措施。 分析了水淬高爐礦渣作為水泥混合材和混凝土摻合料使用的現(xiàn)狀，認(rèn)為礦渣單獨(dú)磨細(xì)作為混凝土摻合料使用不僅比較便利，而且能對(duì)混凝土材料的性能產(chǎn)生更多益處。 自行制備了比表面積分別為34

2、0、420、460、510、620、710、820和1100m2/kg的八種磨細(xì)礦渣粉。各種細(xì)度礦渣粉等量替代部分水泥(0％-80％)后對(duì)膠砂(W/B=0.44)強(qiáng)度影響的試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著礦渣粉對(duì)水泥替代率的增加，膠砂早期(1天和3天)抗壓強(qiáng)度比線性降低，而28天強(qiáng)度不僅與礦渣粉替代率有關(guān)，也與礦渣粉細(xì)度存在一定關(guān)系。根據(jù)膠砂抗壓強(qiáng)度比與各種細(xì)度礦渣粉替代率之間的二次回歸方程，計(jì)算得出使膠砂28天抗壓強(qiáng)度比最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的各細(xì)

3、度礦渣粉的替代率分別為13.3％、24.8％、29.3％、30.9％、34.9％、34.7％、38.1％和40.0％。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，摻礦渣粉膠砂的長(zhǎng)期(如720天齡期)強(qiáng)度與礦渣粉細(xì)度的關(guān)系不如28天齡期時(shí)明顯。 對(duì)摻礦渣粉膠砂強(qiáng)度的發(fā)展規(guī)律與W/B的關(guān)系進(jìn)行了試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)低W/B的摻礦渣粉膠砂早齡期的抗壓強(qiáng)度比比高w/B者更低，說明摻礦渣粉的低w/B混凝土的早期強(qiáng)度更應(yīng)受到關(guān)注。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在水膠比較低(如<0.32)且礦渣

4、粉摻量<40％的情況下，摻礦渣粉膠砂的長(zhǎng)期強(qiáng)度先隨礦渣粉細(xì)度增大而提高，但當(dāng)?shù)V渣粉細(xì)度超過某個(gè)值后，強(qiáng)度卻隨細(xì)度增大而呈降低趨勢(shì)，這說明在低水膠比混凝土中摻用超細(xì)磨(比表面積800m2/kg以上)礦渣粉對(duì)長(zhǎng)期強(qiáng)度不利。 將礦渣粉在混凝土中的作用界定為活性、微集料填充、減水和界面增強(qiáng)四大效應(yīng)。提出了水泥強(qiáng)度指數(shù)、礦渣粉活性效應(yīng)、微集料填充效應(yīng)、減水效應(yīng)和界面增強(qiáng)效應(yīng)的試驗(yàn)和計(jì)算方法，對(duì)比了比表面積為420m2/kg的B2礦渣粉

5、分別等量替代30％和60％水泥時(shí)四種作用效應(yīng)的大小及變化規(guī)律。試驗(yàn)表明，當(dāng)B2礦渣粉對(duì)水泥替代率為60％，1天齡期時(shí)礦渣粉的微集料填充效應(yīng)為負(fù)值，僅起微弱的減水和活性作用，3天齡期時(shí)以微集料填充效應(yīng)為主，而礦渣粉的活性效應(yīng)從7天齡期開始才轉(zhuǎn)變?yōu)樽钪饕淖饔眯?yīng)。礦渣粉的活性效應(yīng)對(duì)其微集料填充效應(yīng)和界面增強(qiáng)效應(yīng)均有很大影響，因此作者提出，增強(qiáng)礦渣粉早期活性效應(yīng)是提高漿體早期強(qiáng)度和增強(qiáng)界面效應(yīng)、加快大摻量普通細(xì)度礦渣粉混凝土早期

6、強(qiáng)度發(fā)展的最有效措施。 選定了凡理論上能對(duì)礦渣一水泥漿體系早期活性起激發(fā)作用的28種化學(xué)物質(zhì)，通過試驗(yàn)對(duì)比了它們對(duì)摻有60％普通細(xì)度礦渣粉的凈漿1、3、7和28天強(qiáng)度的影響，發(fā)現(xiàn)所選取的各種物質(zhì)對(duì)漿體早期強(qiáng)度發(fā)展均有不同程度的促進(jìn)作用。比較而言，對(duì)漿體早期強(qiáng)度發(fā)展促進(jìn)作用較好的化學(xué)物質(zhì)有CaCl2、BaCl2、NaF等鹵鹽，以及硫酸鹽、水玻璃、碳酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽與K2Cr2O7、Na2S2o3兩種強(qiáng)氧化劑，但它們對(duì)漿

7、體后期強(qiáng)度的影響卻大相徑庭。對(duì)于各種堿類和鹽類物質(zhì)來說，其陽(yáng)離子的影響不容忽視?；瘜W(xué)物質(zhì)的摻量對(duì)漿體強(qiáng)度發(fā)展也有較大影響。 全面討論了混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的概念及其影響因素，通過試驗(yàn)對(duì)比了礦渣粉、Ⅱ級(jí)粉煤灰、沸石粉和硅灰四種摻合料分別以不同百分率等量替代部分水泥后，對(duì)減水劑的塑化效果和漿體流動(dòng)性保持性的影響，發(fā)現(xiàn)摻Ⅱ級(jí)粉煤灰、沸石粉或硅灰時(shí)，均引起減水劑塑化效果減弱和漿體流動(dòng)性損失增大(尤其是摻加沸石粉和硅灰者)。而隨

8、著礦渣粉摻量增加，減水劑塑化作用增強(qiáng)，漿體流動(dòng)性損失減小。在礦渣粉與高效減水劑雙摻情況下，礦渣粉所帶來的輔助減水率可達(dá)10％左右，作者分析了產(chǎn)生此現(xiàn)象的機(jī)理。試驗(yàn)還表明，隨著礦渣粉替代水泥百分率的增加，引氣劑作用效果增強(qiáng)。達(dá)相同引氣量情況下，礦渣粉替代60％水泥時(shí)混凝土中引氣劑的摻量可比純水泥混凝土減少12.5％-16.3％。 研制了一種專用于大摻量普通細(xì)度礦渣粉泵送混凝土的WZ外加劑。摻WZ外加劑能夠消除普通細(xì)度礦渣粉大量

9、替代水泥(替代率為60％左右)后對(duì)混凝土早期強(qiáng)度所產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)。通過摻WZ外加劑的措施配制出水泥用量?jī)H為120kg/m３和240kg/m3的大流動(dòng)性普通強(qiáng)度混凝土和高強(qiáng)混凝土，這種混凝土具有良好的保水性和坍落度保持性，適于集中攪拌和泵送施工。WZ外加劑對(duì)混凝土中配筋無銹蝕危害，摻WZ外加劑所配制的大摻量普通細(xì)度礦渣粉混凝土具有良好的抗?jié)B、抗凍、抗碳化、耐腐蝕和抵抗堿集料反應(yīng)的性能，其收縮率小于普通水泥混凝土。通過化學(xué)結(jié)合水

10、測(cè)定、XRD和SEM等手段對(duì)WZ外加劑的作用機(jī)理進(jìn)行了研究。 提出了用以評(píng)價(jià)大摻量礦物摻合料混凝土綠色化水平的量化指標(biāo)—水泥28天強(qiáng)度貢獻(xiàn)率。試驗(yàn)結(jié)果表明：保持混凝土坍落度為20+2cm，膠凝材料總量取300-600kg/m３時(shí)，不摻外加劑的純水泥混凝土中水泥28天強(qiáng)度貢獻(xiàn)率為0.0600-0.0836MPa/kg，摻木鈣減水劑者為0.0653-0.0964MPa/kg，而摻高效減水劑的混凝土其水泥28天強(qiáng)度貢獻(xiàn)率約比不摻者提