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掺和料及矿物外加剂检测

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发布时间：2025-07-05 07:03:43 更新时间：2025-07-04 07:03:43

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

掺和料及矿物外加剂检测

在现代混凝土工程中，掺和料及矿物外加剂（如粉煤灰、矿渣粉、硅灰、石灰石粉、天然火山灰等）的应用日益广泛。它们不仅能有效改善混凝土的工作性能、力学性能和耐久性，还能降低水化热、节约水泥用量，是实现绿色高性能混凝土的关键技术途径之一。然而，其品质的优劣直接影响混凝土工程的质量和安全。因此，对掺和料及矿物外加剂进行严格、科学、全面的检测，是确保原材料质量合格、指导生产配合比设计、最终保障混凝土结构工程长期服役性能不可或缺的重要环节。检测工作需依据相关标准规范，采用精确的仪器和方法，对其物理指标、化学成分、活性及有害物质含量等进行系统评价。

主要检测项目

针对掺和料及矿物外加剂的检测，通常包含以下几类核心项目：

物理性能指标：
- 细度（比表面积、45μm方孔筛筛余）
- 需水量比 / 流动度比
- 密度 / 堆积密度
- 含水量 / 含水率
- 均匀性（细度、密度等指标的变异系数）
- 粒径分布
化学成分分析：
- 烧失量
- 硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、钾(K)、钠(Na)等氧化物含量
- 游离氧化钙(f-CaO)含量
- 三氧化硫(SO₃)含量
- 氯离子(Cl⁻)含量
活性指标：
- 活性指数（7天、28天、甚至90天龄期的抗压强度比）
- 火山灰活性指数（如石灰吸收值）
其他性能：
- 安定性（主要指游离氧化钙含量过高可能引起的安定性问题）
- 放射性核素限量
- 抑制碱-骨料反应的有效性（对于有要求的情况）

常用检测仪器

完成上述检测项目需要依赖一系列专业的仪器设备：

细度测试： 勃氏比表面积仪、负压筛析仪（配45μm方孔筛）、激光粒度分析仪。
需水量比/流动度比： 水泥胶砂流动度测定仪（跳桌）、砂浆搅拌机、量筒、卡尺。
密度/堆积密度： 李氏比重瓶（密度）、容量筒（堆积密度）、电子天平。
含水量： 电热鼓风干燥箱、电子天平。
化学成分分析：
- 烧失量：高温马弗炉、坩埚、电子天平。
- 氧化物含量： X射线荧光光谱仪(XRF)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)，或传统化学湿法分析所需设备（分光光度计、火焰光度计、滴定装置等）。
- 游离氧化钙：乙二醇法或甘油乙醇法装置（反应器、滴定管等）。
- 三氧化硫：硫酸钡重量法或库仑滴定仪。
- 氯离子：电位滴定仪或硫氰酸铵滴定法装置。
活性指数： 行星式水泥胶砂搅拌机、振实台、抗压强度试验机（压力机）、水泥标准养护箱（室）、胶砂试模。
放射性： 低本底多道γ能谱仪。

主要检测方法

检测方法严格遵循国家标准、行业标准的规定：

物理性能： 基本按照GB/T 208《水泥密度测定方法》、GB/T 8074《水泥比表面积测定方法勃氏法》、GB/T 1345《水泥细度检验方法筛析法》、GB/T 17671《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》（中需水量比和活性指数的测试部分）、GB/T 2419《水泥胶砂流动度测定方法》等执行。
化学成分： 主要依据GB/T 176《水泥化学分析方法》进行。对于掺合料特有的项目（如粉煤灰的烧失量、需水量比等），则依据其专属标准（如GB/T 1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》）中的具体规定。
活性指数： 核心方法是GB/T 17671。将掺和料按一定比例（如粉煤灰30%、矿渣粉50%）等量取代水泥，与基准水泥胶砂进行同龄期抗压强度的对比。
游离氧化钙、氯离子： 在GB/T 176或具体产品标准中有详细的操作步骤。
放射性： 依据GB 6566《建筑材料放射性核素限量》进行检测。