火山灰质混合材料的组成.

硅灰作为一种重要的建筑辅助材料,广泛应用于道路桥梁、机场跑道、海港码头、涵洞隧道以及居家住宅,对我们的生活时刻发挥着重要作用。

预拌商品混凝土生产单位及施工单位应加强对其的了解和控制，提高责任意识，落实质量行为，使预拌混凝土生产、施工质量得到有效的保证，特制订本章节对其进行综述。

混凝土原材料篇..............硅灰综述目录一、硅灰的来源与概述二、硅灰的性质、技术要求和组成1.物理性质2.化学性质3.技术要求4.硅灰的组成三、硅灰在混凝土中的应用1.硅灰应用的发展过程2.硅灰用于混凝土的优点3.掺入硅灰的混凝土的用途4.硅灰的使用方法和注意事项四、硅灰与混凝土质量的关系1.硅灰在混凝土中的作用2.硅灰在混凝土中的作用机理五、硅灰进场质量控制项目1.需水量比2.烧失量3.快速检测项目一、硅灰的来源与概述硅灰是冶炼硅铁合金或工业硅时的副产品,通过烟道排出的硅蒸汽冷氧化并冷收尘而得。

金属硅和合金都是在电炉生产的。

原料是石英、焦炭、煤炭和木片。

由于石英减少,氧化硅气体与电炉上层部分氧气混合,形成硅灰。

在电炉里,氧化硅被氧化成为二氧化硅,凝聚成纯球形的硅灰颗粒,形成烟雾或烟尘的主要部分电炉中的烟尘进入冷却管道,再进入预先收集管道,通过旋风消除粗糙颗粒,这些颗粒被转入到专门设计的布袋过滤器,硅灰在此被收集,其生成过程见图2-21,原状硅灰见图2-22。

硅灰是一种优质的矿物掺合料,外观为灰色或灰白色,其SiO2含量高达85%上,颗粒细,粒径范围在0.01～l1μm,比表面积介于15000～25000m2/kg（采用BET氮吸附法测定）,远远高于水泥、粉煤灰和矿渣粉等胶凝材料。

硅灰可促使水泥水化与硬化,使混凝土更密实,提高了混凝土的强度、耐久性等其他性能。

但因其价格昂贵、密度小、运输成本高、添加不方便等原因,早期使用较少。

近年来人们对硅灰作用的认识逐渐深入,硅灰加密工艺逐渐改进,硅灰价格也逐渐下降,这也促进了其在预拌混凝土中的使用,尤其是在高强、自密实、超高层泵送、特殊混凝土中已趋于常态化。

1.水泥原料的质量指标：（1）石灰质原料：CaO 为48%，MgO 为 3.0%，K2O+Na2O为 1.0%，SO3为1%，石英及燧石为 4.0%。

（2）粘土质原料：一类；SM为２.７～３.５，IＭ为１.５～３.５。

（3）硅质校正原料：SM为４.０，K2O+Na2O为４.０％，MgO为３.０％，SO3为２.０％。

（4）铁质校正原料：Fe2O3>40%（5）铝质校正原料：Al2O3>30%对于悬浮预热器及预分解窑，其生产及燃料中的有害成分，还需符合下列要求，碱含量为1.0%，氯离子含量为0.015%，硫/碱摩尔比SO3 /（K2O+1/2Na2O）为 1.0，燃料中硫含量为3.0%。

2.辅料及混合材的要求：（1）煤矸石，主要是碳质页岩，发热量因含碳物质的多少而不同，一般范围为840~10500KJ/kg，矿物组成主要是高岭石和水云母等粘土矿物，化学成分一般为：氧化硅50%~70%，Al2O3为15%~20%，Fe2O3 为2%~8%，CaO为1%~7%，MgO为1%~4%，碱含量为1%~4%，可以作燃料的煤矸石密度较小，呈黑色，含碳量为20~30%，灰分约为60~80%，热值约为4148~12540KJ/kg，由于煤矸石是以高岭石为主的粘土质矿物，所以水泥厂可以用作粘土质原料。

（2）粉煤灰，是火力发电厂排出的废渣，呈浅灰色或黑色，密度为1.9~2.4g/cm3成分与铝质粘土接近。

（3）砂岩，是由直径0.1~2.0mm的砂粒经胶结变硬的碎屑沉积岩，主要矿物为石英，其次为长石、云母等。

砂岩的胶结物主要有粘土质、石灰质、硅质和铁质等，颜色主要取决于胶结物砂岩氧化硅含量比粘土大，硬度大，塑性差。

是水泥厂较好的硅质校正原料。

（4）混合材，主要分为活性和非活性，粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰属于活性混合材料，粒化高炉矿渣是铁矿石在高炉内冶炼生铁时排出的废渣，粒化高炉矿渣均以CaO，SiO2 ，Al2O3为主要成分，三者总含量在80%以上，另外还有少量的MgO，Fe2O3，MnO，TiO2 等。

混合材料的分类介绍【民祥建材网】资讯：所谓的混合材料就是在磨制水泥时掺入的人工或天然矿物材料称为混合材料。

在水泥中加入混合材料，可以使水泥更加的坚固。

通常情况下混合材料按其性能可分为活性混合材料和非活性混合材料两大类。

一、非活性混合材料凡常温下与石灰、石膏或硅酸盐水泥一起.加水拌合后不能发生水化反应或反应甚微，不能生成水硬性产物的混合材料称为非活性混合材料.常用的非活性混合材料主要有石灰石、石英砂及慢冷矿渣等。

二、活性混合材料常温下能与石灰、石膏或硅酸盐水泥一起.加水拌合后能发生水化反应.生成水硬性的水化产物的混合材料称为活性混合材料。

常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、硅粉及粉煤灰。

1、粉煤灰。

粉煤灰是从燃煤发电厂的烟道气体中收集的粉末，又称飞灰。

它以Al2O3,Si02为主要成分，含有少量CaO.具有火山灰性.其活性主要取决于玻璃体的含量以及无定形Al2O3，和Si02含量，同时颗粒形状及大小对其活性也有较大的影响.细小球形玻璃体含量越高.粉煤灰的活性越高。

国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(G B 1596-2005)规定用于水泥中的粉煤灰要求活性指数不小于70%。

2、粒化高炉矿渣。

粒化高炉矿渣是将炼铁高炉中的熔融炉渣经急速冷却后形成的质地疏松的颗粒材料。

由于采用水淬方法进行急冷.故又称水淬高炉矿渣。

急冷的目的在于阻止其中的矿物成分结晶，使其在常温下成为不稳定的玻璃体(一般占80%以上).从而具有较高的化学能即具有较高的潜在活性。

粒化高炉矿渣中的活性成分主要是活性A 10:和活性SiFz.矿渣的活性用质虽系数K评定.按国家标准《用于水泥中的粒化高炉矿渣》(GB/T 203 -2008) . K是指矿渣的化学成分中CaO,M go,A 102的质量分数之和与Si02,M nO,TiO2的质虽分数之和的比值。

它反映了矿渣If，活性组分与低活性和非活性组分之间的比例.K值越大.则矿渣的活性越高。

何为火山灰质混合材料，如何分类，有何要求
1．定义
凡天然的或人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分的矿物质材料，本身磨细加水拌和并不硬化，但与气硬性石灰混合后，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料。

2．分类
火山灰质混合材料按其成因分为天然的和人工的两类。

（1）天然的火山灰质混合材料
①火山灰：火山喷发的细粒碎屑的疏松沉积物；
②凝灰岩：由火山灰沉积形成的致密岩石；
③沸石岩：凝灰岩经环境介质作用而形成的一种以碱或碱土金属的含水铝硅酸盐矿物
为主的岩石；
④浮石：火山喷出的多孔的玻璃质岩石；
⑤硅藻土和硅藻石：由极细致的硅藻介壳聚集、沉积而成的岩石。

（２）人工的火山灰质混合材料
①煤矸石：煤层中炭质页岩经自燃或锻烧后的产物；
②烧页岩：页岩或油母页岩经锻烧或自燃后的产物；
③烧粘土：粘土经锻烧后的产物；
④煤渣：煤炭燃烧后的残渣；
⑤硅质渣：由矾土提取硫酸铝的残渣。

3．技术要求：
（1）烧失量：人工的火山灰质混合材料烧失量不得超过10%(m/m)。

（2）三氧化硫含量：不得超过3％（m／m）。

（3）火山灰性试验：必须合格。

（4）水泥胶砂28天抗压强度比：不得低于62%（m／m）。

（5）放射性物质：人工的火山灰质混合材料应符合GB 6763的规定，具体数值由水泥厂根据人工的火山灰质混合材料掺加量确定。

凝灰岩展开编辑本段基本资料名称：凝灰岩(Tuff)新鲜的颜色：灰色、浅黄色凝灰岩风化后的颜色：黄褐色矿物颗粒大小：小于4mm主要矿物：石英、黏土说明：块状或层状，由火山较细粒的碎屑推积而成，有时薄层的凝灰岩常与沉积物相伴。

编辑本段特性凝灰岩为细粒之火山碎屑沉积物，由火山喷出之灰、砂胶结而成，岩石内之玻璃质碎屑为透明而略黄色或褐色，呈微小裂片或泡抹状小片；此外尚含有破碎的斑晶及固化的熔岩小块。

编辑本段产状有块状、层状，属火成碎屑岩类(Pyroclasic Rocks)，多产於火山之附近，但薄层常与沉积物相伴，故砂岩、页岩或石灰岩中亦可发现。

编辑本段基本概述凝灰岩（tuff）：是一种火山碎屑岩[1]，其组成的火山碎屑物质有50%以上的颗粒直径小于2毫米，成分主要是火山灰，外貌疏松多孔，粗糙，有层理，颜色多样，有黑色、紫色、红色、白色、淡绿色等，根据其含有的火山碎屑成分，可以分为：晶屑凝灰岩；玻屑凝灰岩；岩屑凝灰岩。

凝灰岩是常用的建筑材料，也可以作为制造水泥的原料和提取钾肥的原料。

火山凝灰岩简称。

一种压实固结的火山碎屑岩，在颜色和形态上有点像混凝土。

主要由粒径小于2毫米的晶屑、岩屑及玻屑组成。

碎屑物质小于50%,分选很差,填隙物是更细的火山微尘。

质软多孔隙。

按火山碎屑物的物态可以进一步细分为：玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、岩屑凝灰岩及混合型凝灰岩。

玻屑凝灰岩一般在时代较新的尚未受强烈变动的地层中容易保存下来,其蚀变作用多从脱玻化开始,常见的产物是膨润土及漂白土。

可作建筑材料与水泥原料[2]。

凝灰岩是火山喷出地表，颗粒比较细（可以随风漂移，可距离火山口较远）下落地表的火山灰，堆积固结成岩的产物，主要以中酸性为主，大部分出露于晚侏罗系。

在福建“南园”地区出露最完整，所以命名为南园组。

火山凝灰岩在江西，上饶鹅湖岭附近出露最完整，故命名为鹅湖岭组。

主要为一套凝灰岩，凝灰质砂岩、粉砂岩互层夹安山岩、粗面岩的火山岩系地层。

火山灰可用于混凝土吗
混凝土简称为砼，是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。

通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料;与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。

火山灰是可以用于混凝土的。

火山灰可以用于制作硅酸泥，还可以称为火山灰水泥。

由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料，如火山灰、凝灰岩、浮石、沸石、硅藻土、粉煤灰、烧粘土、烧页岩、煤矸石等，加入适量石膏，磨细而成。

中国标准规定：水泥中火山灰质混合材料掺加量按重量计为20~50%;允许掺加不超过混合材料总掺量1/3的粒化高炉矿渣，代替部分火山灰质混合材料，代替后水泥中的火山灰质混合材料不得少于20%。

火山灰水泥分为275、325、425、525和625五个标号。

火山灰水泥与普通水泥相比，其比重小，水化热低，耐蚀性好，需水性和干缩性较大，抗冻性较差，早期强度低，但后期强度发展较快，环境
条件对火山灰水泥的水化和强度发展影响显著，潮湿环境有利于水泥强度发展。

故火山灰水泥一般适用于地下、水中及潮湿环境的混凝土工程，不宜用于干燥环境、受冻融循环和干湿交替以及需要早期强度高的工程。

今天。