混凝土的大量使用给环境造成了巨大压力,其主要成分水泥是造成环境污染的主要来源。为保护环境及降低混凝土生产成本,选用合适的矿物掺和料替代水泥的做法得到大量推广。为了更好的从根本上控制掺矿物掺和料水泥浆、砂浆及混凝土的流动性、强度等性能,本试验选取石英砂、磨细高铝矿渣、硅灰、偏高岭土、沸石粉等矿物掺和料分别掺入水泥浆、砂浆及混凝土,在测量各试样流动性、粘聚性、强度等性能的基础上,通过胶凝材料填充密度的测量计算出试样的水膜厚度,分析水膜厚度对水泥浆、砂浆、混凝土的作用,得出结论如下:1.水泥浆流动性能随石英砂掺量的增大而提高,但水泥浆的28 d抗压强度随石英砂掺量的增大而逐渐降低,水泥浆的0.63 mm过筛率随石英砂掺量的增加而增大,石英砂掺入对胶凝材料填充密度影响不大。水膜厚度随石英砂掺量变化不大。2.适量磨细高炉矿渣的掺入能提高水泥浆的流动性能和抗压强度,削弱些许粘聚性,水泥浆最优配比出现在磨细高炉矿渣掺量为5%时,此时水泥-矿渣复合浆体综合性能最好,磨细高炉矿渣掺入能提高胶凝材料的填充密度。水膜厚度随磨细高炉矿渣掺量的增大先增大后减小。3.硅灰、偏高岭土的掺入能提高水泥浆的粘附性和抗压强度,但会降低其流动性和硬化后的孔隙率,在掺量硅灰:偏高岭土=15:10时,抗压强度出现最大值,孔隙率出现最小值,胶凝材料填充密度随硅灰、偏高岭土掺量之和增加而增加。硅灰和偏高岭土的掺入能显著降低浆体的水膜厚度,且随总掺量的提高而逐渐降低。4.水胶比、胶砂比一定时,砂浆流动性随沸石粉掺量的增加先增大后减小,在5%时达到最大值,粘聚性随沸石粉掺量增加而提高,在掺量为15%时达到最佳;沸石粉掺入不超过胶凝材料总量的10%沸石粉可提高砂浆强度,当沸石粉掺量超过胶凝材料总量的10%时,强度下降;沸石粉对固相材料填充密度影响规律与其对砂浆强度影响规律一致,水膜厚度随沸石粉掺量的增大呈曲线变化。混凝土坍落度、扩展度及7 d抗压强度随沸石粉掺量的增大而减小,固相材料的填充密度随沸石粉掺量的提高而增大。5.水膜厚度大小综合反应了矿物掺和料对填充密度的影响和固体颗粒总表面积的影响。最终发现水膜厚度为流动性、粘附性主要控制因素,水泥浆、砂浆、混凝土的流动性能随水膜厚度增大而增大,粘附性随水膜厚度增大而减小;孔隙率为抗压强度的主要控制因素,抗压强度随孔隙率减小而增大,水膜厚度大小与抗压强度大小之间关系微弱。掌握了影响水泥浆、砂浆、混凝土工作性能的根本因素,为配制理想混凝土提供依据。