粒化高炉矿渣粉 s95是什么级别

矿粉分为三个级别：S105、S95、S75。

矿渣粉是粒化高炉矿渣粉的简称，是一种优质的混凝土掺合料，由符合GB/T203标准的粒化高炉矿渣，经干燥、粉磨，达到相当细度且符合相当活性指数的粉体。

粒化高炉矿渣是炼铁厂在高炉冶炼生铁时所得到的以硅铝酸钙为主要成分的熔融物，经水淬成粒后所得的工业固体废渣，大部分为玻璃质，具有潜在水硬胶凝性。

粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的工业固体废渣，主要以玻璃质为主，具有火山灰特性，是水泥生产、混凝土制备及墙体材料生产的主要原料之一。

矿渣在水泥工业中的综合利用主要经过了三个阶段：

第一阶段(1995年以前)粒化高炉矿渣主要是作为水泥混合材使用。以混合粉磨为主。矿渣由于难磨，在水泥中的掺量有限，一般不超过30%。

第二阶段(1995~2000年)学习国外技术，矿渣粉作为高性能混凝土的高掺合料，在建筑工程中推广使用。但要求矿渣粉比表面积要达到600m2/kg以上，国内仅有几家粉磨站生产。主要原因是:进口设备价格昂贵、生产线投资相当大。

第三阶段(2000年后)矿渣粉最经济的粉磨细度应控制在400m2/kg左右。这样的矿渣粉，既能直接供给混凝土搅拌站作掺合料，又能与熟料、石膏粉合成高掺量矿渣水泥。随着循环已接近一亿吨/经济的大力发展，矿渣粉的产量年年翻番，年，正在国内形成一个生产建材的新兴产业。

矿粉活性指数是指矿粉、水泥按1:1的比例掺加，按水泥胶砂成型方法制作标准试件，按标准方法进行养护，同时也制作所用水泥的标准试件，标准养护。分别在7d、28d龄期测定它们的强度。

掺加矿粉的试件和水泥试件同龄期强度的比值就是活性指数。S95就是指28d活性指数达到95%或以上，也就是掺加了50%的矿粉的胶砂强度与不掺加矿粉的胶砂强度比值不低于95%。

磨细矿粉即磨细水淬高炉矿渣粉，又称矿渣微粉，为了适应矿渣在水泥和混凝土中的外掺 ，GB/T18046-2008规定粒化高炉矿渣粉。

即符合GB/T203标准规定的粒化高炉矿渣经干燥、粉磨（或添加少量石膏一起粉磨）达到相当比表面积且符合相应活性指数的粉体。磨细矿粉是制备高性能水泥和混凝土的优质混合材。

参考资料：百度百科-磨细矿粉

GB/T18046—2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》已于2008年7月1日正式实施，现将新标准修订的主要内容介绍如下。

1　关于烧失量

由于矿渣中还原性物质较多，在灼烧过程中会因氧化而增重，致使矿渣粉烧失量结果出现负值。GB/T176—1996《水泥化学分析方法》的7.3.2已经就矿渣水泥的烧失量校正问题进行了规定，但很多检测单位在检验时没有进行校正。因此本次修订在烧失量检验方法中增加了试验结果需校正的内容。

2　关于细度

近年来随着矿渣粉生产的增加，其产量呈逐年上升趋势，粉磨设备主要有立磨和小球磨。其中：立磨生产的比表面积比较稳定，S95级一般在430m2/kg以上，综合能耗较低；球磨生产的S95级矿渣粉的比表面积稳定性较差，一般在380～410m2/kg，能耗比立磨高。目前许多用户反映S95级矿渣粉比表面积在400m2/kg以下时，存在28d活性指数不合格现象，由于矿渣粉的活性不仅取决于矿渣本身的活性系数，而且与矿渣粉的细度呈正比关系。另外，有部分矿渣粉生产企业掺加有活性低于矿渣的其他渣类，为了提高强度，同时又掺加了早强剂，造成7d活性指数一般均能达到标准要求，但28d活性指数不合格的现象。另外，JTG275—2000海港工程混凝土防腐蚀规范中对矿渣粉比表面积要求≥400m2/kg。根据以上情况，本次修订将比表面积技术要求按不同级别分别规定，即由“S75、S95、S105矿渣粉比表面积均不小于350m2/kg”改为“S75级≥300m2/kg、S95级≥400m2/kg、S105级≥500m2/kg”。

3　关于活性指数

活性指数是反应矿渣粉品质的最重要的指标，被广泛关注。部分矿渣粉生产厂和质检单位都反映，现行标准7d活性指数指标偏高，很难达到。本研究数据表明，对比水泥的品质对矿渣粉活性影响很大，如果对比水泥强度等级较高或属于早强型水泥时（如    P·I52.5、P·Ⅱ52.5、P·O52.5R和P·O42.5R），所检验的矿渣粉活性均较低，尤其是7d活性，见表1～表3；如果对比水泥采用强度适中的P·O42.5水泥时，S95级矿渣粉的7d活性指数均在80％以上，28d活性指数均在96％以上，可以客观地反映出不同品质矿渣粉的活性，见表4和表5。其中表5中的数据为不同单位用对比水泥为P·O42.5的活性试验验证结果。

表1 对比水泥为P·Ⅰ52.5硅酸盐水泥的活性、流动度试验结果

　综合各种影响因素，同时考虑到试验误差的影响，本次修订仍维持现行标准的指标，即S95级矿渣粉7d和28d活性指数技术要求分别为≥75％和    ≥95％；S105级矿渣粉分别为≥95％和≥105％；S75级矿渣粉分别为≥55％和≥75％。

考虑到对比水泥品质对矿渣活性试验结果的影响，以及GB175—2007《通用硅酸盐水泥》的实施，同时参考国外相关标准对矿渣粉活性检验用对比水泥的规定情况，如美国标准为碱含量0.6％～0.9％，28d抗压强度≥35MPa；英国标准为碱含量0.5％～0.9％，强度为42.5的波特兰水泥；日本标准为用三个不同厂生产的普通水泥。因此本次修订将附录A中对比水泥由“符合GB175规定的525号硅酸盐水泥，当有争议时应用符合GB175规定的P·I型525R硅酸盐水泥”改为“符合GB175《通用硅酸盐水泥》规定的强度等级为42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，且7d抗压强度为35～45MPa，28d抗压强度为50～60MPa，比表面积为300～400m2/kg，SO3含量为2.3％～2.8％，碱含量（Na2O+0.658K2O)为0.5％～0.9％”。

4　关于流动度比

对于粉体材料，在实际配制混凝土时，会考虑到由于粉体表面积的增加可能导致胶凝材料的需水量增加，继而对混凝土工作性产生影响。因此，在最初的试验方案设计时，我们希望以达到同一流动度时的掺矿渣粉与不掺矿渣粉胶砂的需水量比来直观地反映不同矿渣粉对工作性的影响。但从表1～表5流动度比和需水量比试验结果表明，需水量比数据差异不大，而且操作繁琐，因此本次修订仍保留流动度比。

原标准规定矿渣粉S75级流动度比不小于95％；S95级不小于90％；S105级不小于85％。当时主要参考的是日本标准。本次试验所取矿渣粉的比表面积在350～600m2/kg，表1～表5结果表明，各等级矿渣粉的流动度比差异不大，从不同对比水泥的试验来看，S75、S95、S105各级别的矿渣粉多数为100％以上。考虑到试验误差的影响，本次修订将矿渣粉的流动度比由“S75级不小于95％；S95级不小于90％；S105级不小于85％”改为“S75级、S95级和S105级均≥95％”。

5　关于氯离子含量

原标准规定的氯离子含量为选择性指标，指标值为不大于0.02％。考虑到水资源的宝贵，很多钢厂采用循环水对矿渣进行水淬，循环水带入的氯离子会附着在矿渣上，使得矿渣粉的氯离子含量增加。参考英国BS6699中规定氯离子含量不大于0.10％，及GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中规定氯离子含量≤0.06％，为保持标准的协调统一，本次修订将矿渣粉的氯离子含量由“不大于0.02％”改为“不大于0.06％”。

6　关于矿渣粉玻璃体含量及其试验方法

玻璃体含量在英国标准BS6699中有规定，其指标为≥67％。日本标准JISA6206和美国标准ASTMC989中都没有进行规定。

为了限制矿渣粉在加工过程中掺入其他工业废渣或大量掺加无机盐，对水泥和混凝土性能产生危害，本次修订增加玻璃体含量作为选择性要求。从表6看出，我国几个大型钢厂矿渣粉的玻璃体含量多数在95％以上，最低达到91％。考虑我国的实际情况，本次修订增加矿渣粉的玻璃体含量要求，其指标为≥85％。

玻璃体含量试验方法主要是采用X射线衍射法，通过图谱处理计算出晶体和非晶体之间的比例。本次修订增加了附录C玻璃体含量试验方法，试验步骤主要参照英国BS6699和X射线衍射法进行了规定。

7　关于放射性

根据我国现有工业废渣标准，大多数均有放射性技术要求，因此本次修订增加矿渣粉放射性要求为按GB6566进行放射性试验并达到合格，其中放射性试验样品为矿渣粉和对比水泥按1∶1混合制成。

8　关于矿渣粉保质期

矿渣粉以玻璃体为主，玻璃体是介稳态，尤其当矿渣粉磨细后，比表面积增加，矿渣粉表面有吸附空气分子或水分子达到平衡的趋势。因此，如保存不当矿渣粉活性随保存时间下降很快。但不同的包装和储存条件对矿渣粉的影响也很大，因此，本次修订参考GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中的有关规定，对交货和验收一章进行了修改，提高了可操作性。

9　关于助磨剂掺量

参考GB175—2007《通用硅酸盐水泥》，改为“矿渣粉磨时允许加入助磨剂，其加入量应不超过矿渣粉质量的0.5％，助磨剂应符合JC/T667的规定，其中试验用对比样品为符合本标准附录A.3.1的对比水泥和矿渣粉按1∶1质量比混合而成”。

10　关于出厂

矿渣粉和水泥产品一样，由于检验周期较长，出厂时不能按照检验合格后方可出厂，因此，参考GB175—2007《通用硅酸盐水泥》，在出厂中增加了“经确认矿渣粉各项技术指标及包装符合要求时方可出厂。”

11　关于型式检验

由于出厂检验项目不能涵盖所有的技术要求，且放射性和玻璃体含量在大多数生产厂家内没有相应的检验条件。因此，本次修订增加了型式检验项目和要求。型式检验项目为标准中全部技术要求内容。

1、s95矿粉通常是指将开采出来的矿石进行粉碎加工后所得到的料粉，矿粉以粒化高炉矿渣为主要原料。

2、粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，本身并无胶凝性能，在常温下有水存在时，粉煤灰可以与混凝土中的进行二次反应。

混凝土是当前用量最大的建筑材料，一直以来给人们的印象都是重污染、高能耗。据统计，2012年我国水泥产量达到21.84亿吨，2012年商品混凝土总产量达到88817万m3。因此提高混凝土中掺合料比例、降低水泥用量对节能降耗、保护环境、促进社会的可持续发展等具有重要意义。追求节能减排和耐久性上升为混凝土技术追求的主要目标[1]。

较低水胶比时，大掺量掺合料对混凝土的耐久性明显改善已经得到许多研究的证实，混凝土中掺入20%粉煤灰和30%矿渣粉对提高混凝土的抗氯离子渗透性有明显效果[2，3]，矿物掺合料复元组合能降低早期（3d）强度及提高混凝土后期强度增进率[4]。但在实际工程应用时，很多技术人员都认为大掺量掺合料对混凝土强度是有较大影响的，这种观念也限制了掺合料在混凝土中的大规模使用。针对大掺量掺合料对混凝土强度和使用性能的影响，进行了一些研究，以期促进大掺量掺合料混凝土的应用。

2 实验原材料选用说明

目前应用最广泛的掺合料是粒化高炉矿渣粉和粉煤灰。粒化高炉矿渣粉（以下简称矿渣粉）一般分为S105、S95、S75三个等级，本实验采用其中产量及使用量最大的S95级矿渣粉。粉煤灰分为I级、II级、III级，其中I级粉煤灰活性高，质量好，对混凝土的强度影响小，是可以真正实现大掺量的粉煤灰。但目前I级粉煤灰的供应量小，实际应用少，研究的指导意义较小，因此选用目前可大量供应的II级粉煤灰。为了更好地研究大掺量掺合料对混凝土的工作性能的改善效果，进一步扩大低品质原材料的应用范围，本实验采用细度模数较小、含泥量较高的砂和含泥量较高的卵石。

3 原材料检测情况

骨料：细骨料选用湘江产中砂，细度模数2.3，含泥量1.8%，泥块含量0.2%，堆积密度1540 kg/m3。粗骨料选用湘江产5mm～31.5mm连续级配卵石，含泥量0.8%，泥块含量0.2%，堆积密度1670kg/m3，针片状含量1%，压碎值9%。

水泥：湖南双峰海螺水泥有限公司生产的P.O 42.5普通硅酸盐水泥（见表1）

掺合料：矿渣粉选用湖南泰基建材有限公司生产的S95级粒化高炉矿渣粉，比表面积425m2/kg，密度2.86g/cm3，流动度比100%，7d活性指数83%，28d活性指数103%。粉煤灰选用益阳电厂的II级粉煤灰，细度18%，烧失量6.8%，需水量比97%，含水率1.0%。

减水剂：石家庄克罗曼建材有限公司生产的KLM-J聚羧酸高性能减水剂，减水率为26.8%。

4 试验方法

粉煤灰应用已经很成熟，但因其对混凝土的早期强度及碳化速度影响较大，一般推荐掺量控制在20%以内；矿渣粉具有较高的潜在活性，掺量范围较大。采用矿渣粉、粉煤灰双掺技术，两种材料的火山灰效应、形态效应和微集料效应相互叠加，充分发挥二者的“优势互补效应”，使混凝土的坍落度增加，和易性变好，粘聚性变好，泌水得到改善。在水化过程中，改变混凝土中水化产物的组成，可改善水泥石的界面结构和截面区的性能，并提高后期强度的增长率。本实验采用矿渣粉30%，粉煤灰15%的掺量对配合比进行设计，该掺量也符合JGJ55《普通混凝土配合比设计规程》中对复合掺合料最大掺量的规定。从C25至C50按正常配合比（16%矿渣粉，12%粉煤灰）及大掺量掺合料配合比（矿渣粉30%，粉煤灰15%）进行试配，控制两者的胶凝材料总量及砂石用量一致，减水剂掺量一致，通过调整混凝土的用水量，在保证每组混凝土的坍落度初始值为210mm±10mm的条件下，对比两组配合比的性能。

5 试验结果及分析

大掺量掺合料配合比的实际水胶比都低于标准配合比，因为无论是粉煤灰还是矿渣粉，都具有一定的减水效果，提高掺量可适当降低混凝土的用水量。

大掺量掺合料配合比混凝土的3d强度基本上都低于标准配合比的混凝土3d强度。因为掺合料取代水泥引起水化反应速度下降，所以掺入较高掺合料的混凝土在水胶比接近的情况下，早期强度会有所偏低，但因掺合料的适当减水效果，降低的幅度并不是很大，特别是C35、C40混凝土3d强度降低很少。

大掺量掺合料混凝土的7d强度，基本等同于标准配合比的混凝土，甚至在水胶比较小的情况下还有所提高，是因大掺量掺合料配合比中矿渣粉的用量较高，矿渣粉反应速度较快，对混凝土7天强度影响较大所致。

水胶比低于0.45时，大掺量掺合料混凝土的28天强度反而高于标准配合比。该区间正是混凝土强度为C30以上等级的区间，也是应用数量最多的混凝土的强度区间。因此大掺量掺合料混凝土的应用前景和社会效益是十分明显的。

所有强度等级的混凝土提高掺合料的掺量，混凝土的坍落度损失都明显减小，工作性能明显改善。随着商品混凝土的推广，混凝土运输时间加长，施工时间也延长。如何在越来越劣质化的原材料条件下保证混凝土的良好工作性能是摆在混凝土技术人员面前的大难题。通过增加混凝土中掺合料的用量既可改善了混凝土的工作性能，又能保证混凝土的强度符合要求，还节约资源降低成本，可以说是一举数得。值得注意的是，因矿物掺合料的性质，滞后性水化，对工程结构的养护要求比较高。如果工程养护的时间和湿度不够，结构实体强度与标养强度相差较大。因此搅拌站在使用大掺量矿物掺合料配比时，必须和工地进行很好的沟通，指导工地做好混凝土早期以及后期的养护工作[5]。

对胶凝材料水化热分析的结果也支持以上实验结论。采用美国TAM AIR型号微量热仪进行热量跟踪检测，在水胶比为0.45，20℃恒定温度下检测以下不同组成胶凝材料的72h（3d）和168h（7d）水化放热速率和总放热量。（表2、表3）

对以上胶凝材料水化热检测数据进行分析，掺入掺合料的胶凝材料3天水化速度都有不同程度的下降，峰值降低，但掺入较多矿渣粉的胶凝材料7d水化热反而升高，说明矿渣粉在早期就参与水化反应，也印证了上述实验中，大掺量掺合料混凝土的7d强度和28d强度在水胶比小于0.45时就基本无下降反而升高的现象。

2、看看比表面积的变化情况，是否增加了；

3、看看粒度组成是否有变化，也就是过大颗粒和过小颗粒比例，如果比例增大，也会降低活性；

掺量（%） 种类

粉煤灰影响系数gf

粒化高炉矿渣粉影响系数gs

0

1.00

1.00

10

0.90～0.95

1.00

20

0.80～0.85

0.95～1.00

30

0.70～0.75

0.90～1.00

40

0.60～0.65

0.80～0.90

50

-

0.70～0.85

注：①宜采用Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰宜取上限值；

②采用S75级粒化高炉矿渣粉宜取下限值，采用S95级粒化高炉矿渣粉宜取上限值，采用S105级粒化高炉矿渣粉可取上限值加0.05。

③当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数应经试验确定。