【水泥人網(wǎng)】凡是天然或人工制成的礦物質(zhì)材料，磨制成細粉，加水后其本身不硬化，但與石灰加水調(diào)和成膠泥狀態(tài)，不僅能在空氣中硬化，并能繼續(xù)在水中硬化，這類材料稱之為活性混合材。對混合材高細粉磨是為了進一步開發(fā)利用混合材的潛在水化活性。混合材的水化速度比水泥慢得多，經(jīng)測試表明：在比表面積300m2/kg 左右時，高爐礦渣水化90天左右才能產(chǎn)生與硅酸鹽水泥熟料水化28天時相應(yīng)的強度，粉煤灰則需150天左右才能達到相應(yīng)的強度。對水泥混合材進行高細粉磨，擴大了其水化反應(yīng)時的表面積，相應(yīng)的可以較大幅度提高它們的水化速度，使它們能在較短時間內(nèi)產(chǎn)生較高的強度。

1.提高礦渣的比表面積日本學者以磨細礦渣置換50%水泥的膠結(jié)料配置的砂漿強度與硅酸鹽水泥砂漿的強度比的百分率來表示礦渣粉的活性（其試驗結(jié)果見附表）。由附表可知，隨著礦渣粉比表面積的提高，其活性系數(shù)（強度比）相應(yīng)明顯提高。當?shù)V渣粉比表面積達到400m2/kg 時，28天活性系數(shù)達98%，與水泥基本相當；而當?shù)V渣粉比表面積達到或超過600～800m2/kg 時，其28天活性系數(shù)達114%～127%，高于一般比表面積（350m2/kg ）水泥熟料的活性。

濟南大學的研究結(jié)果表明：用濟南鋼鐵廠的水淬礦渣，磨至比表面積達到360m2/kg ，取代50%水泥后，測得其28天抗壓強度比為120%，制得了強度等級達到62.5級的礦渣水泥。濟南鋼鐵廠的礦渣比日本學者所用的礦渣活性更高。

針對粉煤灰的活性激發(fā)問題，采用高細粉磨與化學活性激發(fā)劑相結(jié)合的方式，生產(chǎn)少熟料早強粉煤灰礦渣復合水泥，強度等級達到42.5R 級復合水泥國家標準的要求。該水泥中粉煤灰用量為35%，礦渣用量為28%，熟料用量為30%。高爐礦渣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以玻璃體為主，活性較高，但易磨性較差，要想達到較高比表面積有一定難度，尤其是在水泥磨中的多組分配合料共同粉磨中，當水泥熟料比表面積達到300～350m2/kg 時，礦渣的比表面積往往只能達到240～280m2/kg ，其活性在水泥使用時很難完全發(fā)揮。要想得到較高比表面積的礦渣粉，最經(jīng)濟的辦法是將礦渣單獨粉磨，再與熟料等其他組分分別粉磨的細粉均化合成水泥。在水泥生產(chǎn)中，礦渣粉的比表面積一般以達到350～400m2/kg 為宜。

1999年，在制定“用于水泥和混凝土中的礦渣粉”國家標準的試驗研究中發(fā)現(xiàn)，將礦渣細磨到400～600m2/kg 比表面積后，大量摻入到水泥中時，不但不降低水泥強度，反而能大幅度提高水泥強度。

2.提高鋼渣的比表面積

鋼渣主要是平爐后期渣、轉(zhuǎn)爐渣和電爐渣，它們具有類似于水泥熟料的性質(zhì)，是一種活性不太高的水硬性材料，用其生產(chǎn)的鋼渣水泥，早期和后期強度都較低。近年來，中國建材科學研究院將鋼渣細磨成鋼渣粉，然后再與同比例的礦渣粉、少量熟料粉制成鋼渣礦渣水泥。試驗結(jié)果表明：鋼渣粉磨得越細，其活性越高。當鋼渣的比表面積達到460～800m2/k g 、摻量為30%時，水泥早期和后期強度基本達到了純水泥的強度，特別是其3天強度，即使鋼渣粉摻量達到50%，鋼渣水泥的強度還是超過了純硅酸鹽水泥的強度。

3.提高粉煤灰的比表面積

粉煤灰是電廠燒煤粉鍋爐排出的廢渣，它作為水泥混合材的特點是早期活性較低、后期活性較高。因此，在通常的水泥細度的要求下，限制了粉煤灰混合材的摻入量。實際上，如果將粉煤灰細磨，也可以提高粉煤灰的早期活性。采用振動磨細磨粉煤灰后的試驗結(jié)果表明：粉煤灰經(jīng)超細化后，其活性有顯著提高，且隨著比表面積的增加，早期活性明顯提高。如果粉煤灰的比表面積提高到466～700m2/kg ，即使水泥中粉煤灰的摻量高達30%，仍可獲得很高的早期和后期強度，并具有較小的體積收縮率、較低的水化熱、較高的抗硫酸鹽侵蝕性和較小的泌水性等優(yōu)良性能。

粉煤灰比較容易磨細，但應(yīng)根據(jù)其品質(zhì)分別對待。對以空心球狀玻璃體為主的粉煤灰不宜過于磨細，否則將大量空心球狀玻璃體打碎后，比表面積大幅度提高，會使拌和需水量大幅度增加，對提高水泥和混凝土的早期強度不利；對以海綿體為主的粉煤灰，就應(yīng)該磨得較細，將海綿體打碎，反而有助于降低需水量。國家標準G B 1596-91明確了對粉煤灰的品質(zhì)要求，水泥廠可按國家標準規(guī)定，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級粉煤灰用0.045m m 方孔篩篩余分別不大于12%、20%和45%的辦法測定，需水量能間接反映出它們的差別。在選擇電廠粉煤灰作水泥混合材時，必須按其級別區(qū)別對待：一般Ⅰ級粉煤灰可以直接摻用，Ⅱ級粉煤灰應(yīng)先磨細后再使用，Ⅲ級粉煤灰燒失量過高，在未進行預處理前，不能作為水泥混合材摻用。

4.提高火山灰的比表面積凡以S i O2與A l2O3為主要成分的天然或人工的礦物質(zhì)材料，本身磨細后加水拌和不硬化，但與氣硬性石灰混合，加水拌和后，能在空氣中硬化及在水中繼續(xù)硬化者，稱之為火山灰質(zhì)混合材。天然火山灰質(zhì)混合材有火山灰、凝灰?guī)r、浮石、沸石巖、硅藻土等；人工火山灰質(zhì)混合材有煤矸石、燒頁巖、燒黏土、煤渣和硅藻渣等。其品質(zhì)指標應(yīng)符合國家標準（G B /T 2847-1996）要求，才能作為水泥混合材使用。火山灰質(zhì)混合材，由于其內(nèi)部孔隙較多，易磨性較好，實際生產(chǎn)中不必單獨粉磨，與水泥熟料等組分共同粉磨即可。其磨細后的比表面積為350～400m2/kg 。