0.前言
矿渣是高炉炼铁得到的以硅铝酸钙为主的熔融物，它具有较高的潜在活性，磨细后的矿渣微粉作为混凝土的独立组分能够改善混凝土的性能。本文研究了S95矿粉对工程中广泛使用的C30级混凝土的强度和冻融、收缩、碳化、抗渗等耐久性指标的影响。大量试验结果表明，S95矿粉掺入量为30%～60%时，混凝土的抗压强度可达43.8～50.7MPa，且混凝土的收缩、碳化、抗渗等耐久性指标符合使用要求。
1.S95矿粉对混凝土工作性能和力学性能的影响
单掺S95矿粉会使混凝土的黏聚性提高、凝结时间有所延长、泌水量有增大的迹象，对混凝土泵送性能有一定的影响。
S95矿粉和I级粉煤灰复配配制混凝土，可以使混凝土拌合物的坍落度增加，和易性好，黏聚性好，泌水得到改善，同时可降低混凝土的成本。
混凝土掺入S95矿粉可降低混凝土水化热。单掺量<50%时，水化热降低不明显；当达到70%的掺量时，3d和7d水化热分别降低36%和29%。s95矿粉和粉煤灰复配，则可显著降低混凝土水化热，浆体3d和7d的水化分别降低38%和20%，对要求严格控温的大体积混凝土，s95矿粉和粉煤灰复配是理想的矿物掺和料组合，可以有效减少混凝土温缩裂缝的危险。
2.S95矿粉掺量对混凝土强度的影响
对于掺量为60%取代水泥的C30级混凝土，7d和28d的抗压强度仍然高于不掺S95矿粉混凝土的强度。当S95矿粉掺入量在40%～50%范围内时，混凝土强度高达50MPa。这充分说明，95矿粉有非常出色的“潜在活性”，在不掺加激发剂的条件下，水泥中的石膏和水泥水化生成的Ca(OH)2能够激发S95矿粉的活性。当S95矿粉和粉煤灰双掺时，不管两种何种比例，混凝土7d和28d的强度均小于同掺量下单掺S95矿粉的强度，但均达到了C30级混凝土的强度要求。
必须指出，混凝土强度与S95矿粉的掺量不是简单的线性关系，存在一个最佳的掺量范围。无论单掺S95矿粉，还是S95矿粉与粉煤灰双掺，矿物细掺料掺量总合为40%～50%时，混凝土7d，28d强度都最高，其原因是矿物细掺料最佳掺量条件下，混合体系中的激发成分能够最大限度地激发S95矿粉的活性，并且水化产物在基体内能获得更好的配列，从而硬化混凝土能获得更高的强度。由于粉煤灰的活性没有S95矿粉的活性高，所以表现为在双掺的情况下，强度的绝对值没有单掺S95矿粉的高。
在目前工程常用的C30级混凝土中，掺入大量的S95矿粉不仅可提高混凝土的强度，而且可以大大降低工程成本。但是，强度仅仅是混凝土性能的一个方面，更加关注掺入大量的S95矿粉后，混凝土能否在使用环境中保持其稳定性。
4.S95矿粉对混凝土收缩的影响
混凝土凝结以后，引起混凝土非荷载作用产生裂纹最常见的因素是混凝土的收缩。大量实验表明，当S95矿粉的掺量<50%时，混凝土收缩值随s95矿粉的掺量增大而减少< span="">[3]，原因有两点：一是随着S95矿粉的掺量增加，实际上减少了水泥用量；二是部分未反应S95矿粉颗粒起到了微集料的作用，抑制了基体的收缩。但是S95矿粉掺量大于50%时，混凝土的收缩值明显增加。国外有学者认为，掺入细度>400m2/kg比表的S95矿粉时，混凝土的自身收缩会随着掺量的增加而增加，其在掺量为50%～70%时，自身收缩值会有比较快的增长。因此，在这样的掺量条件下，S95矿粉的微集料效应已经无法充分地抑制自身收缩值的快速增长，从而表现为收缩值的增加。必须指出，按现有方法测量的干燥收缩实际是干燥收缩与自生收缩的总和。
5.S95矿粉对混凝土碳化的影响
掺入的S95矿粉能与水泥水化产生的Ca(OH)2发生反应，使得混凝土中的碱度降低。随着S95矿粉掺量的增加，碳化的速度和深度会随着S95矿粉掺量的增加而增大；当S95矿粉掺量超过50%时，碳化速率增加较快；而当S95矿粉与粉煤灰双掺时，可以减小碳化的深度。国内有学者提出的碳化预测模型，并以混凝土钢筋保护层20mm作为不会导致钢筋锈蚀的允许碳化最大深度进行计算。
6.S95矿粉对混凝土抗渗性能的影响
大量实验表明，随着S95矿粉掺量的增加，渗水高度减少，其原因主要是因为磨细后的S95矿粉作为混凝土的独立组分不仅有利于水化作用和提高强度和密实度，而且还能降低孔隙率，改善孔结构，从而提高硬化混凝土的抗渗性能。当S95矿粉与粉煤灰双掺时，在相同总掺量条件下，粉煤灰掺量为15%时，由于粉煤灰和S95的细度不同，复合双掺能够相互填充孔隙，从而进一步减少了渗水高度。大量实验结果表明，30%～50%S95矿粉与粉煤灰复合双掺的混凝土其抗渗标号均超过S8。
7.S95矿粉对混凝土抗冻融性能的影响
掺入S95矿粉的混凝土含气量达到3%～4%，混凝土抗冻融循环指数可达250次以上，而且用S95矿粉取代部分水泥，并不影响引气剂的效率，无须增加引气剂的掺量。
8.结论
（1）在工程中常用的C30级混凝土中，掺入30%～60%的S95矿粉，可以配制出坍落度好、保水性和黏聚性俱佳、28d抗压强度较好的混凝土。
（2）S95矿粉掺量30%～60%的混凝土时，收缩值随着掺量增加而减少。
（3）加速碳化条件下，掺30%～60%S95矿粉的混凝土时，碳化深度和速度随着S95矿粉掺量增加而增大。
（4）掺入30%～50%的S95矿粉的混凝土其抗渗标号均超过S8，S95矿粉掺量的增加。
