活性混合材

凡天然的及人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分的矿物质原料,磨成细粉加水后并不硬化,但与石灰混合后再加水拌和,则不但能在空气中硬化,而且能在水中继续硬化者称为火山灰质混合材。

火山灰质混合材可分为天然的和人工的两类。

1、天然火山灰质混合材可分为火山生成的和沉积生成的两种。火山生成的主要有火山灰、火山凝灰岩、浮石等;沉积生成的主要有硅藻土、硅藻石及蛋白石等,这些物质不论其名称如何,化学成分都相似, 含有大量的酸性氧化物, SiO2 A12O3含量占75%~85% ,甚至更高,而CaO和Fe2O3含量都较低。

2、人工火山灰质混合材主要有烧粘土、活性硅质渣、粉煤灰和烧页岩等,这类混合材以粘土煅烧分解形成可溶性无定形SiO2和A12O3为主要活性成分。

粉煤灰属于具有一定活性的火山灰质混合材,它是燃煤发电厂电收尘器收集的细灰。由于它是比较大宗的工业废渣,且在颗粒形态和性能方面与其他火山灰质混合材有所不同,因此单独列出加以介绍。

水泥中常用的活性混合材有:

1、粒化高炉矿渣 是炼铁高炉的熔融矿渣经水淬急冷形成的疏松的颗粒,其粒径为0.5mm~5rnm。水淬粒化高炉矿渣物相组成大部分为玻璃体,具有较高的化学潜能,故在激发剂的作用下具有水硬性。

高炉矿渣的化学成分主要为CaO、Al2O3、SiO2,其含量一般达90%以上,另外还有MgO、MnO、Fe2O3、CaS、FeS及TiO2等。

2、粉煤灰 主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO,根据其CaO成份的高低可分为低钙粉煤灰和高钙粉煤灰。低钙粉煤灰的CaO含量低于 10% ,一般是无烟煤燃烧所得的副产品;高钙粉煤灰的CaO含量典型的可达15%~30%,通常是褐煤和次烟煤燃烧所得的副产品。与低钙粉煤灰相比,高钙粉煤灰通常活性较高,因为它所含的钙绝大部分是以活性结晶化合物形式存在的,如: ~A, C S,此外其所含的钙离子量使铝硅玻璃的活性得到增强。不论是高钙粉煤灰还是低钙粉煤灰,都大约含有60% ~85%玻璃体,以及结晶化合物10% ~30%和5%左右的未燃尽碳。大部分的粉煤灰颗粒为实心玻璃球状, 有的为空心球。

活性混合材料种类

活性混合材料的种类如表所示。

活性混合材料工程适用材料

各种混凝土工程适用的混合材料如表6—70所示。

活性混合材料一般具有火山灰性或潜在的水硬性，以及兼有火山灰性和水硬性的矿物质。火山灰性，其意是指一种材料磨成细粉，单独不具有水硬性，但在常温下与石灰一起和水后能形成具有水硬性的化合物的性能；而潜在水硬性是指材料单独存在时基本无水硬性，但在某些激发剂（如石灰、熟料、石膏等）的激发作用下，可呈现水硬性。

活性混合材料的工作特性：它们与水调和后，本身不会硬化或硬化极为缓慢，强度很低。但在氢氧化钙溶液中，就会发生显著的水化，而且在饱和氢氧化钙溶液中水化更快。