碱激发矿渣水泥

第六节　碱激发矿渣水泥

碱激发矿渣水泥属于碱激发胶凝材料。碱激发胶凝材料是指由具有火山灰活性或潜在水硬性原料与碱性激活剂反应而成的一类胶凝材料。

碱激发矿渣水泥是以碱化合物作为激发剂来激发矿渣活性，得到强度高、稳定性好的水硬性胶凝材料。与通用硅酸盐水泥相比，碱激发矿渣水泥具有独特的水化机理和水化矿物结构，因而具有许多优异的性能和广阔的应用前景。

相对于通用水泥，碱激发矿渣水泥的生产过程简单。通常是将水淬矿渣烘干处理后，加入固体激发剂共同研磨得到。生产过程中无需高温煅烧，只需一次粉磨，有利于节约能源、保护环境。

碱激发矿渣水泥的硬化机理与通用水泥不同。通用水泥的硬化过程是熟料矿物与水反应的过程，此过程中水是一种主要反应物。碱激发矿渣水泥的硬化过程是碱性材料与矿渣材料的反应过程，水同时起传质媒介作用。常用的碱有氢氧化钠、水玻璃等。在碱的作用下，矿渣中的玻璃解体，与碱作用形成钙硅比比较低的水化硅酸钙（C－S－H）凝胶和水滑石类型的结晶相等。

碱激发矿渣水泥的性能主要受矿渣的性质与激发剂的性质与用量影响。合理设计的碱激发矿渣水泥在许多性能上可以达到或比通用水泥更好。

碱激发矿渣水泥的强度高，特别是早期强度高。由于水化产物中不含有钙矾石和氢氧化钙，耐酸和耐硫酸盐腐蚀性很好。硬化碱激发矿渣水泥和硅酸盐水泥浆的总孔隙率基本上一样，但碱激发矿渣水泥的孔径大大细化，对抗冻性有利。碱激发矿渣水泥还具有耐高温、水化热低等性能。

碱激发矿渣水泥也存在一些缺点，如凝结太快，收缩大，易碳化，会发生强度倒缩和波动，有泛碱现象，用于混凝土中可能存在碱骨料反应的耐久性问题等。同时，原材料来源复杂，成分变化大。

碱激发矿渣水泥主要应用于海洋工程、强酸腐蚀环境中的工程以及快速修补等，或者是利用其胶凝性开发新的产品，如用作固化各种化工废料、固封有毒金属离子及核放射元素的有效材料等。