利用工业废渣制粉

目前国内工业化生产的超细无机掺合料（亦称矿物外加剂）种类有：矿渣微粉、粉煤灰微粉、沸石微粉、硅灰等。硅灰虽然适应于制备高性能混凝土，但由于其价格昂贵，产量少，不能满足大量制备高性能混凝土的要求。以资源丰富的矿渣、粉煤灰为主要原料矿渣微粉和粉煤灰微粉的生产应用比较广泛。

粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉烟道气体中收集的粉末。其主要化学成分为SiO2 、AI 2O3 和Fe2O3 ，高钙灰则含有较多的CaO。早在1914年，美国人Anon发表了“煤灰火山特性的研究”，首先发现粉煤灰中氧化物具有火山灰特性。而对粉煤灰在混凝土中的应用进行比较系统的研究，是由美国伯克利加洲理工学院的RE维斯在1933年后开始的。

由于水泥和混凝土中可以大批量用粉煤灰。因此，粉煤灰在水泥和混凝土中应用也一直是我国科技界研究的重点。

粉煤灰在混凝土的利用，主要是利用它的三种效应：火山灰活性效应，即水泥水化产生的Ca（OH）2将激发粉煤灰的活性．使之反应生成以C—S—H凝胶为主的胶凝物质；形态效应，即粉煤灰的颗粒形态所决定的，当微珠含量较高时（大于50%），流动性提高，减少混凝土的用水量，改善混凝土的工作性质；微集料效应，即小于45µ m筛余的微粉可填充混凝土中的孔隙，与Ca（OH）2 反应生成的凝胶也可填充微小孔隙，使混凝土更加致密。
粉煤灰细磨后，不但可以加快熟料颗粒的水化速度，还可以提前破坏粉煤灰密实的球形外壳，加快粉煤灰的火山灰反应。从而提高水泥早期强度。

矿渣是炼铁高炉排出的水淬废渣，其主要化学成分为SiO2 、AI2O3 和CaO，其成分与水泥成分接近。超细粉磨后具有超高活性。现有研究成果证明，将矿渣粉磨至平均粒径小于5µm的超细矿渣和平均粒径小于10µm的中等细度的矿渣，有效提高了矿渣的水化活性，可配制大流动性超高强混凝土。以粒径小于5µm的超细矿渣取代10%～20%的水泥，可使水泥强度提高12%一23% ，水泥标准稠度需水量降低0．014左右；可配制拌合物坍落度达20cm、28天抗压强度达100MPa的大流动性超高强混凝土。不仅显著地改善了混凝土的流动性、减少坍落度损失．还 著地改善了抗渗、抗冻、抗碳化等耐久性。作为混合材，掺加10%～20% ，可使水泥标号提高一个等级。对硅酸盐水泥、矿渣水泥、普通水泥均有良好的适应性。

其作用机理是活性的SiO2 、AI2 O3 即可与水泥中C3S和C2S水化产生的Ca（OH）2反应，进一步形成水化硅酸钙产物，填充于水泥混凝土的孔隙中，大幅度提高水泥混凝土的致密度，同时将强度较低的Ca（OH）2晶体转化成了强度较高的水化硅酸钙凝胶，从而使水泥混凝土的一系列性能得到显著改善。

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