本文作者：庞传涛1何廷树1高蓓1王明贵2宁纪华2刘建华2作者单位：1西安建筑科技大学2陕西勉县温泉水泥有限公司

页岩掺量对混凝土复合矿物掺合料力学性能的影响

在本组试验中，组分总量为100%，其中石粉掺量为10%；粉煤灰掺量为15%；石膏掺量为5%；页岩为单一变量，其变化量依次为5%、10%、15%、20%；随着页岩掺量的变化矿渣的掺量也在变化，相应矿渣变化量依次为65%、60%、55%、50%。本组试验各组分掺量如表8所示。不同掺量的页岩对混凝土复合矿物掺合料力学性能的影响如图1所示。从图1可以看出：随着页岩掺量的增加，复合胶凝材料的3、7、28d抗折强度、抗压强度均呈现出先增后降的趋势，因此说明页岩存在一个最佳掺量，掺量过少或过多都不利于强度发展。分析得出页岩的最佳掺量为10%。

石粉掺量对混凝土复合矿物掺合料力学性能的影响

在本组试验中，组分总量为100%，其中确定页岩掺量为10%；粉煤灰掺量为15%；石膏掺量为5%；石粉为单一变量，其变化量为5%、10%、15%、20%；随着页岩掺量的变化矿渣的掺量也在变化，相应矿渣变化量依次为65%、60%、55%、50%。本组试验各组分掺量如表9所示。不同掺量的石粉对混凝土复合矿物掺合料力学性能的影响如图2所示。由图2可以看出：随着石粉掺量的增加，复合胶凝材料的3、7、28d抗折强度、抗压强度均呈现出降低的趋势，说明添加石粉对胶凝材料强度发展有不利影响。因此分析得石粉的最佳掺量为5%。

粉煤灰掺量对混凝土复合矿物掺合料力学性能的影响

在本组试验中，组分总量为100%，其中确定页岩掺量为10%；石粉掺量为5%；石膏掺量为5%；粉煤灰为单一变量，其变化量为15%、20%、25%、30%；随着粉煤灰掺量的变化矿渣的掺量也在变化，相应矿渣变化量依次为65%、60%、55%、50%。本组试验各组分掺量如表10所示。不同掺量的粉煤灰对混凝土复合矿物掺合料力学性能的影响如图3所示。由图3可以看出：随着粉煤灰掺量的增加，复合胶凝材料的3、7、28d抗折强度、抗压强度均呈现出先增后降的趋势，因此说明粉煤灰存在一个最佳掺量，掺量过少或过多都不利于强度发展。分析得出粉煤灰的最佳掺量为20%。

石膏掺量对混凝土复合矿物掺合料力学性能的影响

在本组试验中，组分总量为100%，其中确定页岩掺量为10%；石粉掺量为5%；粉煤灰掺量为20%；石膏单一变量，其变化量为3%、4%、5%、6%；随着页岩掺量的变化矿渣的掺量也在变化，相应矿渣变化量依次为62%、61%、60%、59%。本组试验各组分掺量如表11所示。不同掺量的石膏对混凝土复合矿物掺合料力学性能的影响如图4所示。由图4可知：石膏掺量为3%和6%时，复合胶凝材料的3、7、28d抗折、抗压强度比较高，但比较这两组后可以看出石膏掺量为6%的组分强度略高于3%的组分，因此得出石膏的最佳掺量为6%。通过以上4组试验已经确定出了页岩等4种矿物的最佳掺量，矿渣、页岩、石粉、粉煤灰、石膏的最佳掺量分别为：59%、10%、5%、20%和6%。

助磨剂对混凝土复合矿物掺合料力学性能的影响

助磨剂不仅可以降低粉磨时间和粉磨难度，还可以降低能耗。但添加助磨剂对于复合胶凝材料的力学性能的影响尚未了解，因此设计了单因素法进行对比研究。其中页岩掺量为10%，石粉为5%，粉煤灰为20%，石膏为6%，矿渣为59%，助磨剂为单一变量，有效成分掺量分别为混凝土矿物掺合料质量的0、0.02%、0.03%和0.04%，并以外掺的方式加入。其各组分掺量如表12所示。不同掺量的助磨剂对于混凝土复合矿物掺合料易磨性的影响结果如图5所示。由图5可以看出：添加助磨剂能有效的提高粉磨物料的比表面积，降低粉磨难度。但比较Z2、Z3、Z4可以发现随着助磨剂掺量的增加，粉磨效率呈现先增后减的趋势，说明助磨剂存在一个最佳掺量，掺量过高或过低都不利于复合胶凝材料强度的发展，由此可以得出助磨剂掺量为0.03%时的助磨效果最佳。助磨剂对混凝土复合矿物掺合料力学性能的影响如图6所示。由图6可知：添加助磨剂有利于复合胶凝材料早期强度的发展，分析比较3、7d强度可以看出与不掺助磨剂相比，助磨剂的掺入对于3、7d强度均有所提高，并且随着助磨剂掺量的增加3、7d强度均出现先增后减的趋势，说明助磨剂的掺量存在一个最佳值，掺量过高或过低都不利于复合胶凝材料强度的发展。因此得出助磨剂掺量为0.03%时对于复合矿物掺合料的力学性能具有最佳作用。

不同掺量的石膏对于纯矿渣矿物掺合料＋定量助磨剂的影响

在硫酸盐激发的作用下矿渣细粉可以更好的发挥其潜在活性，因此在本组试验中设计了不同掺量的石膏对于纯矿渣矿物掺合料+定量助磨剂力学性能影响的对比试验。在本组试验中S0为基准，石膏为单一变量，变化范围为2%、4%和6%。本组试验各组分掺量如表13所示。不同掺量石膏对于纯矿渣矿物掺合料和定量助磨剂力学性能的影响如图7所示。由图7可以看出：比较基准S0，石膏的掺入对于纯矿渣矿物掺合料3、7d的力学性能均有所提高，并且随着石膏掺量的增加，纯矿渣矿物掺合料3、7d的力学性能都呈现出逐渐递减的局势，说明石膏的掺量存在一个最佳值，掺量过高或过低都不利于复合胶凝材料强度的发展。因此可以得出，石膏掺量为2%时对纯矿渣矿物掺合料具有最佳作用。