水泥混合材料合成

在生产水泥时，为了改善水泥性能，调节水泥强度等级，降低成本，而加入的人工或天然的矿物材料。

按性能分为两类: 活性混合材料（ 水硬性混合材料）和非活性混合材料（填充性混合材料）。

活性混合材料

磨细后加水不水化，但掺加石灰后发生二次水化反应，生成水硬性胶凝产物，虽然活性混合材料不是水泥的组成材料，但水泥中用一定比例的活性混合材料代替可以改变各种水泥的性能。

水化反应

二次水化反应的特性

温度敏感性 常温反应速度慢 高温反应速度快 消耗 Ca(OH)2 改善孔隙构造

掺活性混合材料的作用

提高产量，降低成本

改善水泥的性能，调整强度等级，降低水化热减少碱骨料反应的发生扩大应用范围

充分利用工业废渣保护环境

常用活性混合材料

粉煤灰：是一种发电厂燃料废渣。

粒化高炉矿渣：是熔融的矿渣水淬而得到。活性成分为活性氧化硅和活性氧化铝。

火山灰质混合材料：是火山喷发沉积物及其它具有类似活性的材料的统称。分为含水硅酸质（如硅藻土等）、铝硅玻璃质（如火山灰等）、粘土质（烧粘土等）。

非活性混合材料

石英

粘土

慢冷矿渣

特点

磨成细粉与石灰加水拌和后，不能或很少生成具有胶凝性质的水化产物

水泥混合材料通常分为活性混合材料和非活性混合材料两大类。

活性的有：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰；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。

非活性混合材料有：磨细的石英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣及各处废渣等。它们与水泥成分不起化学作用或化学作用很小，非活性混合材料掺入硅酸盐水泥中仅起提高水泥产量和降低水泥强度、减少水化热等作用。当采用高强度等级水泥拌制强度较低的砂浆或混凝土时，可掺入非活性混合材料以代替部分水泥，起到降低成本及改善砂浆或混凝土和易性的作用。

按混合材料的活性大小，加入量一般大于5%,小于70%(重量)。混合材料通常分为活性混合材料和非活性混合材料两类：①活性混合材料。其组成中含有一定数量由氧化钙、氧化铝和氧化硅等组成的玻璃态矿物。这些矿物在常温含水的条件下，能与消石灰或水泥水化时析出的氢氧化钙或其他激发剂(如石膏)反应，生成具有胶凝性质的水化产物。粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰等属于此类。②非活性混合材料。不含或含有极少量上述玻璃态矿物。它在水泥中主要起物理性填充作用。通常，磨细的石灰石、砂岩等属于此类。混合材料常常以它的化学成分或物理性能来鉴定其活性大小。中国标准规定：凡适于作水泥混合材料的粒化高炉矿渣，其质量系数不得小于1.2。

矿渣中锰化合物含量(以MnO计)不得超过4%；钛化合物含量（以TiO2计）不得超过10%;氟化物含量（以F计）不得超过2%。按中国标准规定：火山灰质混合材料的活性是通过测定掺有定量火山灰材料的硅酸盐水泥浆总碱度和氧化钙含量的火山灰性试验，以及掺加定量火山灰材料的硅酸盐水泥胶砂与不掺加火山灰材料的硅酸盐水泥胶砂28天抗压强度比较法（规定其比值不得低于0.62）两项试验来鉴定。对粉煤灰质量的要求是：烧失量不得超过8%；含水量不得超过1%；三氧化硫含量不得超过3%;水泥胶砂三个月抗压强度比值不得低于1.15。