火山灰質
凡天然的及人工的以氧化矽、氧化鋁為主要成分的礦物質原料,磨成細粉加水後並不硬化,但與石灰混合後再加水拌和,則不但能在空氣中硬化,而且能在水中繼續硬化者稱為火山灰質混合材。
火山灰質混合材可分為天然的和人工的兩類。
1、天然火山灰質混合材可分為火山生成的和沉積生成的兩種。火山生成的主要有火山灰、火山凝灰岩、浮石等;沉積生成的主要有硅藻土、硅藻石及蛋白石等,這些物質不論其名稱如何,化學成分都相似, 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含量都較低。
2、人工火山灰質混合材主要有燒粘土、活性矽質渣、粉煤灰和燒頁岩等,這類混合材以粘土煅燒分解形成可溶性無定形SiO2和A12O3為主要活性成分。
粉煤灰屬於具有一定活性的火山灰質混合材,它是燃煤發電廠電收塵器收集的細灰。由於它是比較大宗的工業廢渣,且在顆粒形態和性能方面與其他火山灰質混合材有所不同,因此單獨列出加以介紹。
常用材料
水泥中常用的活性混合材有:
1、粒化高爐礦渣 是煉鐵高爐的熔融礦渣經水淬急冷形成的疏鬆的顆粒,其粒徑為0.5mm~5rnm。水淬粒化高爐礦渣物相組成大部分為玻璃體,具有較高的化學潛能,故在激發劑的作用下具有水硬性。
高爐礦渣的化學成分主要為CaO、Al2O3、SiO2,其含量一般達90%以上,另外還有MgO、MnO、Fe2O3、CaS、FeS及TiO2等。
2、粉煤灰 主要化學成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO,根據其CaO成份的高低可分為低鈣粉煤灰和高鈣粉煤灰。低鈣粉煤灰的CaO含量低於 10% ,一般是無煙煤燃燒所得的副產品;高鈣粉煤灰的CaO含量典型的可達15%~30%,通常是褐煤和次煙煤燃燒所得的副產品。與低鈣粉煤灰相比,高鈣粉煤灰通常活性較高,因為它所含的鈣絕大部分是以活性結晶化合物形式存在的,如: ~A, C S,此外其所含的鈣離子量使鋁矽玻璃的活性得到增強。不論是高鈣粉煤灰還是低鈣粉煤灰,都大約含有60% ~85%玻璃體,以及結晶化合物10% ~30%和5%左右的未燃盡碳。大部分的粉煤灰顆粒為實心玻璃球狀, 有的為空心球。