活性礦物的分類及活性凸現
(1)具有潛在水硬性能的摻料。如粒化高爐礦渣、粒化電爐磷渣等。這類摻料的特征是,含有大量的CaO,CaO(約35%~48%),並含有活性SiO2和Al2O3,與水泥熟料的化學組成(CaO約63%~65%)相比,在CaO-Al2O3-SiO2係中,隻是CaO的含量要低一些,它們本身無獨立的水硬性,但在CaO、CaSO4的作用下,其潛在的水硬性可以被激發出來,產生緩慢的水化作用;若在Na2O、K2O等堿金屬化合物的激發下,會產生強烈的水化作用,形成堅強的硬化體,這就是所謂的堿礦渣膠凝材料。即此類物質是堿礦渣膠凝材料的主體原料。
(2)具有火山灰反應能力的摻料。如粉煤灰、偏高岑土、矽灰、矽藻土、沸石、燒煤矸石、鋰渣、凝灰岩、浮石、天然火山灰等等,這類材料含CaO極少,但含有大的活性SiO2和Al2O3,它們無獨立的水硬性,也無潛在的水硬性能,它們的活性表現在於,能在常溫下與水泥水化時析出的Ca(OH)2產生二次反應(火山灰反應),生成具有膠凝性能的水化矽酸鈣和水化鋁酸鈣。
(3)同時具有潛在水硬性和火山灰性質的摻料。如高鈣粉煤灰(CaO15%~20%)、增鈣液態渣、固硫渣等,它們不但含有大量的活性SiO2和Al2O3,而且也含有相當多的CaO,雖其數量遠不及礦渣、電爐磷礦渣,但大大高於第二類摻料。因此,潛在的水硬性與火山灰反應能力兼而有之。
以上分類並非絕對,例如:第一類摻料,亦存在一定的火山灰反應能力。
活性礦物摻料的活性包括三方麵:①由蒸汽冷凝而得顆粒呈球形;②含85~95%無定形SiO2;③比重2.2~2.5g\/cm3,鬆散容重200~300kg\/m3。
同樣一種化學組成的礦物質,若其結構中,含無定形物質越高,結晶態物質越少,則在常溫下與Ca(OH)2反應能力越強,則其活性越高,有學者提出了活性率指標:Kau003d(活性SiO2+活性Al2O3)/(全SiO2+全Al2O3),並得出矽灰為47.65%,油頁岩灰為32.43%,沸石為30.48%,矽藻土為19.02%,Ⅲ級粉煤灰為12.29%。
矽灰是一種非常細的粉末,主要成分是顆粒極細(0.1~0.2μm)的無定形SiO2它的平均粒徑比水泥小100倍,比表麵積15~20m2\/g。