混凝土矿粉掺怎么检测

粒化高炉矿渣粉（简称矿粉）是混凝土常用掺合料，可改善工作性、降低水化热并提高耐久性。但矿粉质量参差不齐会直接影响混凝土性能，因此需通过规范检测确保其符合使用要求。本文围绕混凝土用矿粉的核心检测项目，详细说明取样、活性指数、细度、烧失量等关键指标的检测方法与注意事项，为工程实践提供可操作的技术参考。

矿粉检测的基础认知

矿粉是高炉炼铁的副产品，经水淬成粒后磨细而成，主要成分为硅酸盐、铝酸盐等活性矿物。作为混凝土掺合料，其质量需满足《粒化高炉矿渣粉混凝土应用技术规范》（GB/T 18046）等标准要求，检测项目包括活性指数、细度、烧失量、流动度比、氯离子含量等，这些指标直接关联矿粉的活性、纯度及对混凝土性能的影响。

需明确的是，矿粉检测需基于“代表性试样”——即试样需能反映整批矿粉的质量，因此取样环节是检测准确性的前提。同时，检测环境需满足温度（20±2℃）、湿度（≥50%）要求，仪器设备需经校准，确保检测结果可靠。

另外，矿粉的“活性”是其核心性能，指与水泥水化产生的氢氧化钙反应生成水化产物的能力，直接决定其代替水泥的比例和混凝土强度发展；而细度、烧失量等指标则辅助判断矿粉的加工质量与纯度，比如烧失量过高可能意味着掺入了未燃尽的炭或其他杂质。

取样与试样制备

矿粉取样需遵循《水泥取样方法》（GB/T 12573），按批取样：袋装矿粉每批不超过200t，散装不超过500t，从不少于20个部位取等量试样，总质量不少于10kg。取样时需避免取表面或底部的粉料，防止试样受潮或污染。

试样制备需将采集的样品混合均匀，用四分法缩分至约1kg，研磨至全部通过0.9mm方孔筛（但不改变其细度），装入密封容器中备用。需注意，缩分过程中应避免粉料飞扬或吸水，若试样受潮需在105±5℃下烘干至恒重（但仅适用于非活性检测项目，如烧失量；活性指数检测需用干燥试样）。

此外，试样需标注批号、取样日期、生产厂家等信息，避免混淆。若检测项目需分样（如同时检测活性指数和烧失量），需确保分样的均匀性，可通过多次混合后分割实现。

活性指数检测（核心性能指标）

活性指数是矿粉与水泥复合后的强度发展能力，以“矿粉-水泥胶砂强度与基准水泥胶砂强度的比值”表示，分7d和28d两个龄期，标准要求S95级矿粉7d活性指数≥75%，28d≥95%（GB/T 18046）。

检测步骤：1、制备基准胶砂：用符合GB 175的P·I 42.5级水泥，按水泥:标准砂:水=1:3:0.5的比例（质量比）制备；2、制备试验胶砂：用矿粉代替30%的基准水泥（质量比），即水泥:矿粉:标准砂:水=0.7:0.3:3:0.5；3、按《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》（GB/T 17671）成型40mm×40mm×160mm棱柱体试块，在标准养护箱（20±1℃，相对湿度≥90%）养护至规定龄期，测试抗折、抗压强度。

注意事项：1、矿粉替代比例必须严格控制为30%，否则结果无效；2、标准砂需符合GB/T 17671要求，水需用蒸馏水；3、搅拌时间（低速30s+高速30s）、成型压力（振实台振实120次）需一致，避免操作误差；4、试块养护需避免失水，若表面出现裂纹需重新试验。

常见问题：若28d活性指数偏低，可能是矿粉磨细程度不够（细度大）或高炉渣碱性不足（活性矿物少），需结合细度检测结果综合判断。

细度检测（影响活性与工作性）

矿粉细度指通过0.045mm方孔筛的筛余百分率，S95级矿粉要求筛余≤10%（GB/T 18046）。细度越细，比表面积越大，活性越易发挥，但过细会增加需水量，影响混凝土流动度。

检测方法采用“负压筛法”（GB/T 1345）：1、将试样倒入已校准的0.045mm负压筛，盖上筛盖，启动负压泵，调节负压至4000~6000Pa；2、筛析2min，期间用毛刷轻刷筛网边缘（避免损伤筛网）；3、称量筛余物质量，计算筛余率（筛余物质量/试样质量×100%）。

注意事项：1、负压筛需定期校准（用标准粉验证筛余率误差≤1%）；2、试样需干燥，若受潮需烘干（105±5℃）至恒重，但需冷却至室温后再筛析；3、筛析过程中若发现筛网堵塞，需用超声波清洗器清洗（避免用硬毛刷）。

替代方法：若没有负压筛，可采用水筛法（GB/T 1345），但需用蒸馏水冲洗，避免试样沉淀，筛余物烘干后称量，结果需与负压筛法对比修正。

烧失量检测（判断纯度与掺假）

烧失量指矿粉在950±25℃下灼烧至恒重的质量损失率，反映矿粉中未燃尽炭、有机杂质或石膏等成分的含量，S95级矿粉要求烧失量≤3.0%（GB/T 18046）。烧失量过高会降低混凝土强度，还可能引起体积不稳定。

检测步骤：1、称取约1g试样（精确至0.0001g），放入已灼烧至恒重的瓷坩埚中；2、将坩埚放入马弗炉，从低温升至950℃，保持1h；3、取出坩埚，放入干燥器中冷却至室温（约30min），称量；4、计算烧失量：（灼烧前质量-灼烧后质量）/试样质量×100%。

注意事项：1、马弗炉需预热至规定温度，避免试样骤热碎裂；2、坩埚需编号并预先灼烧至恒重（两次称量差≤0.0005g）；3、冷却过程中干燥器需密封，防止吸收空气中的水分；4、若试样含易挥发成分（如游离水），需先在105℃烘干至恒重，再进行灼烧（避免烘干损失计入烧失量）。

常见问题：若烧失量超过标准，可能是矿粉中掺入了粉煤灰、煤矸石或未磨细的高炉渣，需结合化学分析（如SiO₂、Al₂O₃含量）进一步验证。

流动度比检测（关联混凝土工作性）

流动度比指矿粉-水泥胶砂的流动度与基准水泥胶砂流动度的比值，反映矿粉对胶砂流动性的影响，S95级矿粉要求流动度比≥90%（GB/T 18046）。流动度比过低会增加混凝土的需水量，导致坍落度损失大。

检测步骤：1、制备基准胶砂：水泥:标准砂:水=1:3:0.5（质量比）；2、制备试验胶砂：水泥:矿粉:标准砂:水=0.7:0.3:3:0.5；3、按《水泥胶砂流动度测定方法》（GB/T 2419），将胶砂倒入流动度试模（截锥圆模，上口直径36mm，下口直径60mm，高60mm），振实后提起试模，用跳桌（每分钟跳动150次）跳动25次，测量胶砂扩散后的最大直径与垂直直径的平均值，即为流动度。

注意事项：1、跳桌的跳动频率和幅度需符合标准（跳动高度10±0.2mm），定期校准；2、胶砂搅拌需均匀，避免出现结团；3、流动度测量需在跳动后1min内完成，避免胶砂初凝；4、若试验胶砂流动度低于基准胶砂，需检查矿粉的需水量比（需水量比=试验胶砂用水量/基准胶砂用水量×100%），需水量比过高会导致流动度比偏低。

氯离子含量检测（保障耐久性）

氯离子会腐蚀混凝土中的钢筋，导致结构破坏，因此矿粉中氯离子含量需严格控制，标准要求≤0.06%（GB/T 18046）。

检测方法采用“离子色谱法”或“硝酸银滴定法”（GB/T 176）：1、试样前处理：称取约5g试样，加入50mL蒸馏水，加热煮沸5min，冷却后过滤，取滤液；2、离子色谱法：将滤液注入离子色谱仪，测定氯离子浓度；3、硝酸银滴定法：用稀硝酸调节滤液pH至3~5，加入铬酸钾指示剂，用硝酸银标准溶液滴定至砖红色，计算氯离子含量。

注意事项：1、前处理时需充分提取氯离子，煮沸时间不可过长（避免水分蒸发）；2、硝酸银标准溶液需定期标定（用氯化钠基准物质）；3、滴定过程需快速，避免氯离子吸附在沉淀上；4、若试样中含硫化物，需先加入过氧化氢去除（避免干扰滴定）。