不同混凝土掺合料对建筑材料力学性能的影响研究

　　混凝土性能的优劣直接关乎建筑的质量与安全。而混凝土掺合料，作为混凝土中的关键组成部分，正逐渐成为提升混凝土性能的重要手段。它是为了改善混凝土性能，节约用水，调节混凝土强度等级，在混凝土拌合时掺入的天然或人工的粉状矿物质。

　　在混凝土的大家庭中，各种掺合料各具特色，在各自的岗位上发挥不同作用。

　　粉煤灰早期活性较低，在混凝土中以填充作用为主，故掺加粉煤灰的混凝土早期抗压强度较基准混凝土低。据文献报导，粉煤灰掺量为20%时，粉煤灰混凝土3天龄期抗压强度比基准混凝土下降了约15%，但随着龄期增加，粉煤灰活性不断被激活，当粉煤灰活性Ca(OH)₂和残余水泥等有活性物质作用时，即与火山灰活性SiO₂、Al₂O₃等物质形成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶状填料堵塞空隙，使得混凝土孔隙少而细小，结构更密实，所以粉煤灰混凝土抗压强度有所提高，达到60d龄期时，掺入20%的粉煤灰的混凝土抗压强度还比基准混凝土提高了10%左右。

　　矿渣粉具有较高的潜在活性，在水泥水化产生的氢氧化钙激发下，能够发生水化反应，生成更多水化产物，有效填充混凝土内部孔隙，提高混凝土的密实度和强度。当矿渣粉的掺量为30%时，混凝土28天龄期的抗压强度相比基准混凝土可提高10%-15%，在一些对强度要求较高的高层建筑基础工程中，矿渣粉的应用能够显著提升混凝土的抗压性能，确保基础的稳固。矿渣粉在提升混凝土抗拉强度方面也发挥着重要作用。它能够延缓混凝土的老化速度，使混凝土内部结构更加稳定，从而提高抗拉性能。

　　添加硅灰可明显提高混凝土的韧度、延性，并改善混凝土的抗拉性能，主要是因为硅灰具有非常细小的颗粒尺寸，可以填充到混凝土内部的孔隙中，使孔隙细化，减少了应力集中点;增加混凝土密实度，与水泥水化产物产生更接近于直接接触状态的紧密化学键结合，提高了混凝土内聚力，当硅灰掺量为5%时，混凝土抗拉强度提高幅度可达15~20%,大幅度降低了混凝土在受拉状态下开裂的可能性。

　　此外，另外，也有一部分纤维类掺合料，如聚丙烯纤维、钢纤维等可以明显提高混凝土的抗拉强度，这些纤维在混凝土中均匀分布，宛如在混凝土里增设了一条条“隐形的钢筋”，来阻止裂缝的开展，部分承担起拉应力的作用。以建筑屋面为例，在该部位防水混凝土掺入一定量的聚丙烯纤维之后，其抗拉强度提高10%～15%，能很好的防止由于温度的变化及上部荷载作用下造成的屋面裂缝，进而提高屋面的防水性能。

　　随着时代的不断发展，在未来建筑行业，混凝土掺合料将发挥更为重要的作用，从而促使建筑行业往更绿色、更高效、更可持续方向发展。（作者周语桐系云南大学建筑与规划学院学生）