混凝土掺合料混凝土掺合料(concrete admixture)

为改善混凝土的性能、节约水泥及调节混凝土强度等级，在搅拌混凝土过程中掺入的无机粉料。其掺量一般大于水泥重量的5％。

混凝土掺合料分活性掺合料和非活性掺合料两类：(1)活性掺合料。含有一定数量的氧化钙、氧化铝和氧化硅等的玻璃态矿物。如粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰质材料(包括火山灰、沸石岩、凝灰岩、硅藻土、煅烧页岩、煅烧粘土和硅粉等)。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Ca(OH)₂或CaSO₄作用，生成具有胶凝性质的稳定化合物。(2)非活性掺合料。不含或含极少的玻璃态矿物，如磨细石灰石粉和砂岩粉。在混凝土(砂浆)中起填充作用，以改善混凝土(砂浆)的和易性。在工程中应用最多的混凝土掺合料是粉煤灰。粒化高炉矿渣、硅粉和沸石粉以其不同特性也得到有效的使用。

粉煤灰 从燃烧煤粉的电厂锅炉烟气中收集的微细粉末，其颗粒呈灰色球形，表面光滑。密度为1．8～2．4g／cm³，松散密度为520～880kg／m³。化学成分中SiO占35％～60％，Al₂O₃占13％～40％。其玻璃体含量为50％～70％，因此粉煤灰有较好的活性。掺加粉煤灰配制的混凝土可降低水泥的水化热，改善和易性和节约水泥，尤其适宜在大体积混凝土中应用。1940年美国首先在水坝等水工构筑物中使用掺粉煤灰的混凝土，因效果显著而得到推广。随着火力发电业的发展，粉煤灰的排放量日益增多，采用粉煤灰作为混凝土掺合料是保护环境和综合利用资源的重要措施之一。

中国标准中按粉煤灰的细度、烧失量、需水量及三氧化硫等含量，把粉煤灰分为三个等级(见表)，可分别使用于下列混凝土：(1)I级粉煤灰适用于预应力混凝土和钢筋混凝土；(2)Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土；(3)Ⅲ级粉煤灰主要用于无筋混凝土。仅为改善混凝土和易性所掺加的粉煤灰，不受上述规定的限制。

粉煤灰掺合料应用广泛，尤宜配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐和抗软化水浸蚀混凝土、水下混凝土等。

硅粉铁合金厂冶炼工业硅或硅铁合金时从烟气中收集的烟尘，也称硅灰或冷凝硅烟尘。其SiO₂含量占85％～98％，颗粒呈极细的玻璃质球状，颗粒粒径为水泥的1／50～1／100，比表面为20000cm²／g，松散密度为250～300kg／m³。掺入混凝土后能大幅度提高混凝土的强度和节约水泥。与高效减水剂配合使用，可配制早强混凝土、高强混凝土、高抗渗混凝土及高流动性混凝土。在20世纪70年代美国、加拿大、丹麦、挪威等国已有使用，中国于80年代在上海黄浦江隧道等工程中开始应用。由于硅粉产量较少，价格较贵，目前仅适用于有高强度、高抗渗等特殊要求的混凝土工程中。

粒状高炉矿渣 由高炉炼铁时排出的熔融渣经水或空气急冷而成。其活性优于粉煤灰，是一种性能较好的混凝土掺合料。磨细后的颗粒形状不及粉煤灰光滑、匀整，故不能改善混凝土的和易性。粒化高炉矿渣是生产矿渣水泥的主要原料，一般用作混凝土掺合料的数量}目对较少。

沸石粉 由天然沸石岩磨细而成。沸石岩是一种经天然煅烧后的火山灰质铝硅酸盐矿物。含有一定量的活性二氧化硅和活性三氧化铝，能与水泥水化析出的氢氧化钙作用，生成胶凝物质。用沸石粉配制混凝土，可取代10％～20％的水泥，沸石粉具有很大的内表面，掺入混凝土中可明显改善混凝土拌合物的粘聚性，减少泌水。用于配制泵送混凝土，可避免混凝土离析及堵泵等现象发生。配制轻骨料混凝土可减少轻骨料的上浮。用沸石粉与减水剂等外加剂复合使用，可制备各种不同性能要求的混凝土。