生产水泥时常可掺入哪几种活性混合材料?其目的是什么?

混合材磨细后与石灰和石膏拌合,加水后既能在水中又能在空气中硬化的称为活性混 水泥中常用的活性混合材有:

1)粒化高炉矿渣

粒化高炉矿渣是炼铁高炉的熔融矿渣经水淬急冷形成的疏松的颗粒,其粒径为05mm~5rnm。水淬粒化高炉矿渣物相组成大部分为玻璃体,具有较高的化学潜能,故在激发剂的作用下具有水硬性。

高炉矿渣的化学成分主要为CaO、Al2O3、SiO2,其含量一般达90%以上,另外还有MgO、MnO、Fe2O3、CaS、FeS及TiO2等。

2)火山灰质混合材

凡天然的及人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分的矿物质原料,磨成细粉加水后并不硬化,但与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。

火山灰质混合材可分为天然的和人工的两类。天然火山灰质混合材可分为火山生成的 和沉积生成的两种。火山生成的主要有火山灰、火山凝灰岩、浮石等;沉积生成的主要有硅藻土、硅藻石及蛋白石等,这些物质不论其名称如何,化学成分都相似, 含有大量的酸性氧化物, SiO2 + A12O3含量占75%~85% ,甚至更高,而CaO和Fe2O3含量都较低;人工火山灰质混合材主要有烧粘土、活性硅质渣、粉煤灰和烧页岩等,这类混合材以粘土煅烧分解形成可溶性无定形SiO2和A12O3为主要活性成分。

3)粉煤灰

粉煤灰属于具有一定活性的火山灰质混合材,它是燃煤发电厂电收尘器收集的细灰。由于它是比较大宗的工业废渣,且在颗粒形态和性能方面与其他火山灰质混合材有所不同,因此单独列出加以介绍。

粉煤灰的主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO,根据其CaO成份的高低可分为低钙粉煤灰和高钙粉煤灰。低钙粉煤灰的CaO含量低于 10% ,一般是无烟煤燃烧所得的副产品;高钙粉煤灰的CaO含量典型的可达15%~30%,通常是褐煤和次烟煤燃烧所得的副产品。与低钙粉煤灰相比,高钙粉煤灰通常活性较高,因为它所含的钙绝大部分是以活性结晶化合物形式存在的,如: ~A, C S,此外其所含的钙离子量使铝硅玻璃的活性得到增强。不论是高钙粉煤灰还是低钙粉煤灰,都大约含有60% ~85%玻璃体,以及结晶化合物10% ~30%和5%左右的未燃尽碳。大部分的粉煤灰颗粒为实心玻璃球状, 有的为空心球。

主要目的是降低成本， 还有 为用户需求或者季节需求改善某些性能。

活性混合材料是矿物质材料（天然或人工），经粉磨加水后，本身不硬化或硬化很慢，但与其它胶凝材料（石灰、水泥）搅成胶泥状态后，不但能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化，并且有一定的强度，这类物质即称为活性混合材料，

非活性混合材料是指无水硬性或微具水硬性的的矿物质（天然或人工）原料。它掺入熟料中粉磨成水泥，能起到降低水泥强度的作用，减少超标号水泥，减少浪费，提高经济效益。

活性的混合材料有：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰；它们与水调和后，本身不会硬化或硬化极为缓慢，强度很低。但在氢氧化钙溶液中，就会发生显著的水化，而且在饱和氢氧化钙溶液中水化更快。

非活性混合材料有：磨细的石英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣及各处废渣等。它们与水泥成分不起化学作用或化学作用很小，非活性混合材料掺入硅酸盐水泥中仅起提高水泥产量和降低水泥强度、减少水化热等作用。当采用高强度等级水泥拌制强度较低的砂浆或混凝土时，可掺入非活性混合材料以代替部分水泥，起到降低成本及改善砂浆或混凝土和易性的作用。

减水剂是在不影响混凝土和易性条件下，具有减水及增强作用的外加剂。按其作用分为普通型减水剂，高效型减水剂，早强型减水剂，缓凝型减水剂和引气型减水剂。 普通型减水剂具有一般减水、增强作用的减水剂。 高效型减水剂具有大幅度减水、增强作用的减水剂。 早强型减水剂兼有早强作用的减水剂。 缓凝型减水剂兼有缓凝作用的减水剂。 引气型减水剂兼有引气作用的减水剂。 任何一种减水剂均需测定掺减水剂混凝土的性能，并应满足混凝土减水剂质量标准之要求。 凡用亚硫酸钙盐法生产的以木质素磺酸钙为主要成分的木浆废液，经脱糖处理、浓缩，或经喷雾

鲁米诺（luminol），又名发光氨，英文名5-Amino-2，3-dihydro-1，4-phthalazinedione。 它常温下是一种**晶体或者米**粉末，是一种比较稳定的化学试剂。它的化学式是C8H7N3O2 结构式在下面的图图里面有。同时，鲁米诺又是一种强酸，对眼睛、皮肤、呼吸道有一定刺激作用。 法医学上，鲁米诺反应又叫氨基苯二酰一胼反应，可以鉴别经过擦洗，时间很久以前的血痕。生物学上则使用鲁米诺来检测细胞中的铜、铁及氰化物的存在。 3-硝基邻苯二甲酸可作为鲁米诺的合成原料。3-硝基邻苯二甲酸与肼在高沸点溶剂（如二甘醇）中发生缩合反应，失去一分子水，生成3-硝基邻苯二甲酰肼。然后以保险粉还原3-硝基邻苯二甲酰肼中的硝基，得到3-氨基邻苯二甲酰肼，即是鲁米诺。 鲁米诺只有用氧化剂处理过才会发光。通常使用双氧水和一种氢氧化物碱的混合水溶液作为激发剂。在铁化合物催化下，双氧水分解为氧气和水： 2 H2O2 → O2 + 2 H2O 实验室中常以铁氰化钾作为催化剂铁的来源，而法医学上的催化剂则恰好是血红蛋白中的铁。很多生物系统中的酶也可催化过氧化氢的分解反应。 鲁米诺与氢氧化物反应时生成了一个双负离子（Dianion），它可被过氧化氢分解出的氧气氧化，产物为一个有机过氧化物。该过氧化物很不稳定，立即分解出氮气，生成激发态的3-氨基邻苯二甲酸。激发态至基态转化中，释放的能量以光子的形式存在，波长位于可见光的蓝光部分。在检验血痕时，鲁米诺与血红素（hemoglobin，血红蛋白中负责运输氧的一种蛋白质）发生反应，显出蓝绿色的荧光。鲁米诺的灵敏度可以达到一百万分之一。即1滴血混在 999，999滴水中时也可以被检验出来。不过它与其他具有氧化性的物质也发生反应，但是显示的颜色和显色的时间长短都是不同的。 即使犯罪现场的血迹已经被擦过或清除过，调查者依旧可以使用鲁米诺找到它们的位置。实际上，调查者在要调查的区域内喷洒鲁米诺和激发剂溶液，血中的铁立即催化鲁米诺的发光反应，使其产生蓝色光芒。该反应需用的催化剂量非常少，因此鲁米诺可以检测痕量的血迹。发光大约持续30秒钟，可通过长曝光的照片观察出，其周围环境不可以太亮。 鲁米诺有一些缺点限制了它的应用： 鲁米诺在铜、含铜合金、辣根或某些漂白剂的存在下发出荧光。因此如果犯罪现场被漂白剂彻底处理过，则鲁米诺发出的荧光会强烈掩盖任何血迹的存在。 鲁米诺可以检测出动物血及尿中的少量血，因此如果待测房间中含有尿或动物血，检测结果会有偏差。 鲁米诺与排泄物反应，发出的光与和血反应发出的是相同的。 鲁米诺可能干扰其他检测，然而鲁米诺并不干扰DNA的提取。

　　　煤炭在锅炉中燃烧后有两种固态残留物――灰和渣。随烟气从锅炉尾部排出的，经除尘器收集下来的固体颗粒即“为粉煤灰”；颗粒较大或呈块状的，从炉膛底部收集出来的称为“炉底渣”。从综合利用角度来说的粉煤灰，一般也包括渣，即“灰渣”的统称。粉煤灰主要有硅铝玻璃、微晶矿物颗粒和未燃尽的残炭微粒所组成，其化学成分以氧化硅和氧化铝为主。

我国的粉煤灰大部来自大、中型火电厂煤粉发电锅炉，另一部分则来自城市集中供热的粉煤锅炉。粉煤灰排放目前大多是湿排，需耗用大量的水；堆放需占用大量的土地。据有关资料统计分析和预测，按目前排灰状况和利用水平，排灰用水达10亿多吨/年；贮灰占地约达50万亩，历年累积堆放总量已达10亿吨以上，虽每年利用量在不断增加，但总利用率还不足每年排放量的50%。随着电力工业装机容量增加，排灰量、用水量、占地量还要相应增加。同时，湿法排灰不但费水、费电、污染环境，还降低了粉煤灰的活性，不利于它的综合利用。随着我国对除尘、干灰输送技术的不断成熟，今后电厂粉煤灰应积极采用高效除尘器，并设计分电场干灰收集装置使粉煤灰具有更大的用途。对湿式除尘器收集的粉煤灰，应尽量设置脱水装置或使其晾干，尽量降低水分至30%以下，为粉煤灰综合利用创造条件。

我国粉煤灰最早用于生产建筑材料，利用率一直保持在25%左右。粉煤灰烧结砖、生产水泥熟料及用作混合材、生产陶粒、砌块、加气混凝土、墙体材料等，都是国家推广的成熟技术。

技术浏览

1粉煤灰生产烧结砖

粉煤灰用量从30%到70%，主要工艺和设备与普通粘土砖基本相同。用粉煤灰生产烧结砖的吉林某厂利用吉林热电厂的湿排粉煤经自然脱水至含水率在30%左右，按粉煤灰55%、粘土40%和5%的炉渣等工业废渣进行配比。有厂年用粉煤灰40万立方米，产粉煤灰烧结砖24亿块，年节省粘土430km3，节约标煤9600吨／年，具有较好社会效益和经济效益。

2粉煤灰生产蒸汽养护砖（简称“蒸养砖”）

粉煤灰蒸养砖配料除粉煤灰可占65%左右外，还需配入适量骨料生石灰和石膏，经坯料制备、压制成型，经常压或高压蒸汽养护后烧制成砖。它对粉煤灰要求是灰的含碳量越低越好，灰的活性越高越好。

3粉煤灰制取免烧免蒸砖

江西贵溪电厂为了使粉煤灰变害为宝，经过研制开发出了免烧免蒸、低温养护的新型粉煤灰砖。其主要配料是：粉煤灰占70%，炉底渣占15%、生石灰15%（作为激发剂），产品可达到75号粉煤灰砖标号，生产中总掺灰量达85%，以年产1000万块砖计，可用去灰量2万吨，年创效益50万元，节省排灰浆费用30万元。节约灰场建设费40-50万元，少占耕地130m2，具有较好的环境效益和经济效益。

4粉煤灰生产硅酸盐砌块

粉煤灰硅酸盐砌块以粉煤灰、石灰和石膏和胶结料为原料，在配料中除炉渣为主占55%左右外，粉煤灰用量也可达30%。经加水搅拌，振动成型，蒸汽养护而成。此工艺对粉煤灰质量的要求是其烧失量低于15%。适用于工业及民用建筑，且比粘土砖的保温性能好，自重轻，能满足一般建筑物承重墙的耐火极限要求。

5粉煤灰制泡沫玻璃

泡沫玻璃是一种新型建筑材料，它可由粉煤灰（可占70%）为主要原料烧制而成，其密度在05-08t/m3之间。具有抗压、隔热、隔音、防水、能浮出水面等性能，是现代高层建筑的优质材料。泡沫玻璃作大型雕塑材料，可制成大块，可任意切割装配。

用泡沫玻璃制成的墙体砖，密度仅为普通粘土砖的5%~10%，而强度却高出8~15倍，所以，它具有质轻、强度大、节能等优点。用它作为保温、隔热、隔音材料具有物美价廉的优点，有较高的经济效益和社会效益。

6粉煤灰制造加气混凝土

粉煤灰生产加气混凝土是以粉煤灰为基本原料，配以适量的水泥、石膏及铝粉等添加剂以制成一种轻质的混凝土，其粉煤灰用量可占70%左右。上海市在1998年仅混凝土一项利用粉煤灰近54万吨，占总用灰量的156%。北京某厂利用高井电厂的干排粉煤灰为原料，年可生产加气混凝土制品200km3。主要用于屋面保温、内外墙体和阳台隔断。具有较好的社会和经济效益。

7粉煤灰生产陶粒

利用粉煤灰为主要原料，加入一定量的胶结料和水，经成球、烧结而成的轻骨料为烧结粉煤灰陶粒。它是一种性能良好的人造轻骨料，其粉煤量用量可达80%左右。可以配制300号混凝土。天津市某厂利用天津一电厂的湿排粉煤为原料，年生产粉煤灰陶粒达9万立方米。由于其有密度小、耐热度高、抗掺性好、耐冲击力强等优点，可替代天然渣石配制150-300号的混凝土，广泛地用于工业与民用建筑、制作各种混凝土构件，还可用于桥梁、窑炉和烟囱的砌筑。如南京长江大桥公路桥道板，使用粉煤灰陶粒配制250-300号的陶粒混凝土就降低了大桥的自重。

8粉煤灰在砂浆中代替部分水泥、石灰或砂

砂浆在建筑工程中的用量很大，且对粉煤灰的质量不高，可改善混凝土的特性并节约水泥。此项技术可大量利用粉煤灰，每立方米混凝土可用粉煤灰50-100kg，节约水泥50-100kg。三峡工程中大量使用了优质粉煤灰，年用量已近30万吨，并创造了世界年浇注量和最大浇注强度的世界纪录。这项技术的用灰比例在10%以上。

9粉煤灰代替粘土作生产水泥原料

由于粉煤灰的化学成分和粘土相似，可代替粘土生产水泥。其生产工艺和技术装备与生产普通硅酸盐水泥一样。沈阳市水泥厂利用沈阳热电厂的湿排粉煤灰作配料年生产火山灰硅酸盐水泥12万吨。

10粉煤灰作生产水泥的混合材

在用质量合格的粉煤灰做混合材磨制水泥时，可分别生产普遍硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥（掺入量不高于15%）、粉煤灰水泥（掺入量为20%-40%不等），低标号砌筑水泥掺入量为60%-70%。德州某建材厂利用德州电厂的干排粉煤灰可年产硅酸盐水泥15万多吨，先后生产出了325号和425号R型粉煤灰硅酸盐水泥。取得了年产利润70万元以上的经济效益和良好的环境效益。江苏盐城水泥厂利用盐城电厂的干排粉煤灰25%左右生产出425号粉煤灰硅酸盐水泥，也取得年盈利100多万元的经济效益以及良好社会效益。

11粉煤灰作井下回填和充填矿井塌陷区

河南省平顶山矿务局十一矿为开采倾斜和急倾斜煤层，曾用附近姚盂电厂的粉煤灰作井下注浆防火和充填材料试验获得成功。用粉煤灰注浆充填采空区可达到防火效果，同时还能较大幅度地减少地表移动值，粉煤灰充填采空区后对围岩和煤柱起到了加强的作用，增强了煤柱的强度，有利于巷道维护。亦有利于厚煤层分层开采，提高煤炭回收率。

淮北矿务局利用淮北电厂的粉煤灰充填相城、朱庄、张庄和岱河等煤矿的塌陷区。该矿区每年约增加塌陷区2Mm3多，为缓和淮北电厂排灰场地的紧张状态，于1979年提出建设塌陷区试验排灰场，灰场距电厂仅4km，面积280km2，能容纳700km3粉煤灰，于1980年2月建成冲灰，充填到设计标高后，于1982年10月覆土造田432亩，取得了较好的社会效益和经济效益。1997年，安徽省回填用灰65万吨，占当年用灰量的26%。填方造地用灰的比例在25%左右。

12粉煤灰用于筑路工程

用于公路的路面基层，用二灰石（石灰、粉煤灰、石子）代替传统的碎石，可使公路质量大大提高并提高了施工速度，降低造价。现粉煤灰已大量用于高等级公路的路堤，质量高于使用粘并大量节约了土地。近几年筑路用灰的比例上升很快，已达到30%左右。仅沪宁高速公路就使用粉煤灰700万吨。

13从粉煤灰中提取多种化学、化工原料

(1) 碱法提取氢氧化铝：有不少煤灰中的Al2O3含量高达25%~40%以上，因此从粉煤灰中提取氢氧化铝既有经济效益又有环境效益。如波兰等国用减法提取氢氧化铝常用高温烧结法（1300℃以上），我国则多研究采用常压蒸养、低温（900℃左右）脱水的工艺，其优点是能耗低。

(2) 回收铁或磁珠：粉煤灰中的铁主要以Fe2O3、Fe3O4和硅酸铁等形态存在。铁的回收一般采用磁选法。可先经旋流器预选后，再用弱磁选矿机分选，富集得到高品位精铁矿。如山东新汶电厂的粉煤灰中的铁含量为768%，经富集、选矿后的精矿品位提高到5508%，铁回收率为4790%。

(3) 回收空心微珠：空心微珠是粉煤在1350-1500℃的高温区域内燃烧后呈熔融状态，在高压气流雾化后，靠自身的表面张力凝聚成微珠，排灰时遇冷后所产生的一种空心球形珠体，其粒度一般为025-150um，个别有300um。根据珠壁薄厚不同，又分为漂珠和沉珠。漂珠可进行浮选提纯。如南通天生港发电厂利用这种方法选出80%左右、烧失量有06%的漂珠，成本仅10多元／吨，可增值60~80元/吨。

采用重力分选法可回收沉珠。如用水力旋流器一次或多次开路分级，以攀枝花市502电厂的粉煤灰为原料，采用旋流器三段开路分级、获得了沉珠含量达85%~95%，回收率大于75%的分选效果。

空心微珠具有球形、微小、质轻、中空、耐高温、电绝缘、高强度等多种优异特性，可广泛应用于耐火材料、塑料、橡胶、石油、电子、航空、潜艇和军工等工业中。

此外，由于粉煤灰的比表面积大，吸附能力强，具有高分子缩聚的特性，因此它易吸附、还原和富集锗、镓等某些稀散元素，国内外均有成熟的工艺和经验。目前用于提取化学化工原料的用灰量占灰量的2%-3%。

14粉煤灰生产磁性复混化肥

资兴矿务局煤电焦化总厂发电分厂曾用该厂的粉煤灰研制出了粉煤灰生产磁性复混化肥的产品，肥料中的磁性能刺激作物的生长，活化土壤，提高作物根系对土壤中养分的吸收。肥料的养分齐全，除有N、P、K三种肥料外，同时还有Si、Fe、Al、Mg、Ca、B、Zn、Mn和Cu等作物所需的微量元素及必需的养分。该复混化肥曾对水稻、茶叶、烤烟和桔子等农、果作物做了大面积的推广示范试验，证明对这些作物都有明显的增产作用。这方面的用灰比例在10%左右。

企业推荐

一、大掺量粉煤灰水泥

1．技术性能

利用GB 1596-91规定的粉煤灰,掺量≥30%，可生产符合GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》及GB1344-1999《粉煤灰硅酸盐水泥》的325#、325R#、425#、425R#标号；掺量≥50%，可生产符合GB/T3183-1997《砌筑水泥》175#、275#标号。

2．关键技术

掺用CF高效粉煤灰活性激发剂05％～15％提高复合水泥的早期和后期强度；合理选用复合掺和料和优化配比，提高和改善水泥综合性能。

3．适用范围

应用粉煤灰范围广泛，可根据不同粉煤灰的物化性能及设备因素，调整优化产品工艺。适用于水泥厂改造、新建水泥厂、水泥粉磨站、混凝土制品厂等。

4．经济效益

采用该技术可大幅度降低水泥熟料的用量，利用大量低成本的工业废料。根据不同设计方案，每吨水泥成本可降低5～40元。

二、双免粉煤灰承重砖

1．技术性能

执行标准JC239-2001；公称尺寸240×115×53(mm)，强度等级为MU10～MU30。抗冻性和干燥收缩均达到或超过要求。

2．技术特点

免蒸免烧粉煤灰承重砖可广泛使用各种原料和工业废渣。包括：电厂干排灰、矿渣、钢渣、化工厂废渣、煤矸石、蜂窝煤渣、碎石、石屑、河沙、山砂等等。

3．适用范围

所制可用于8层以下承重建筑。粉煤灰可以采用干排灰和湿排灰。

4．经济效益

由于各地材料不同，价格不同，结合我们的实际经验，每块砖的成本在75-95分，按粘土红砖市场价012元/块计算，年产1200万块砖，则每年利润30～54万元。

三、粉煤灰新型墙体材料

1．技术性能

包括粉煤灰小型空心砌块（390mm×190mm×190mm），执行标准：JC862-2000，强度等级≥MU10；粉煤灰空心砖，空心率≥40%，强度等级MU10～MU30；粉煤灰加气混凝土砌块（板），容重、抗压强度、干燥收缩值符合国家标准；免蒸养粉煤灰陶粒，松散干燥密度600～800Kg/m3，强度5～7MPa。

2．技术特点

粉煤灰经优化处理后，可代替水泥50%，强度增加50%以上。 适量掺用CF高效粉煤灰活性激发剂，保证早期及后期强度。 根据需要可采用双免工艺。

3．适用范围

可广泛使用各种原料和工业废渣。包括：电厂干排灰、矿渣、炉渣、钢渣、化工厂废渣、煤矸石、蜂窝煤渣、碎石、石屑、河沙、山砂等。

四、大掺量粉煤灰混凝土路面砖

1技术性能

执行标准：JC/T466-2000；强度等级C30～C80；吸水率2%～4%；软化系数090～095。

2技术特点

粉煤灰取代水泥用量50%，强度增加50%；地砖外观平整，抗冻融性好；可使用各种原料和工业废渣；本技术适用于彩色砖和普通砖。采用我公司CF高效粉煤灰活性激发剂对粉煤灰进行改性，保证地砖早后期强度。

3适用范围

人行行道路砖、广场地砖、小区车行道路地砖、码头堆场地砖及其它特殊强度要求地砖。

4经营效益

根据企业实际经验，地砖每平方米降低3～4元，码头用砖每块降低成本05元，具有可观利润空间。

五、高碳粉煤灰低温制备水泥

1．技术性能

可生产符合GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》及GB1344-1999《粉煤灰硅酸盐水泥》的325R#、425R#标号；GB/T3183-1997《砌筑水泥》175#、275#标号。

2．关键技术

温度控制，物料的级配，添加适量的活性激发剂。

3．适用范围

烧失量20%以上的粉煤灰或湿排灰。

4．经济效益和社会效益

每吨水泥生产成本，降低10元左右，按每年10万吨水泥计，年新增利润100万元左右。

六、高硫高钙粉煤灰生产复合硅酸盐水泥

1 技术性能

符合GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》标准要求，水泥标号达：325#、325R#、425#、425R#。

2 关键技术

合理选用复合安定剂和安定工艺处理和适当的级配。

3 适用范围

循环流化床炉新型干法（如LIFAC、喷雾干燥法等）脱硫灰渣的综合利用。

4 经济效益和社会效益

较大幅度减少熟料用量，充分利用废渣资源，减少排放。保护环境，经济效益明显（按灰的品种不同可以不同的掺量，因而经济效益也有所不同）。

七、粉煤灰制高效脱硫剂

1． 技术性能

粉状，细度180目左右，脱硫率可达80％以上。

2．关键技术

原材料选择，组分优化，活性激发，加工工艺路线。

3．适用范围

用于循环流化床干法脱硫脱氮。

4．经济效益和社会效益

具有投资省，运营费用低的特点。该项目的应用开发，具有良好的经济效益，社会效益和环境效益。

八、CF-1系列粉煤灰高效活性激发剂

1．技术性能

有效成份≥95％，含水量≤5％，细度180目左右，对水泥和水泥制品无有害成分，保质期6个月。品种可根据粉煤灰基本性质做不同的调整，可以适用各等级、不同煤质和炉型粉煤灰。

2．适用范围

适用于粉煤灰水泥、复合水泥、大掺量粉煤灰混凝土及其制品、双免粉煤灰砖及砌块，蒸养粉煤灰砖及砌块，大掺量粉煤灰道路等。

3．使用说明

在制作水泥时，激发剂的掺量为总量的05％～15％；在制作粉煤灰砖时，激发剂的掺量为总量的03％～08％；使用时，激发剂和外掺料必须搅拌均匀。

4．效果

制作水泥时，可提高复合水泥28d强度5MPa；制作粉煤灰建材时，可提高28d强度

30％～50％。

胶凝材料是指能将其他材料胶结成整体，并具有一定强度的材料。这里指的其他材料包括粉状材料（石粉等）、纤维材料（钢纤维、矿棉、玻纤、聚酯纤维等）、散粒材料（砂子、石子等）、块状材料（砖、砌块等）、板材（石膏板、水泥板等）等。胶凝材料通常分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两大类。

　　1． 有机胶凝材料

　　有机胶凝材料是指以天然或人工合成高分子化合物为基本组成的一类胶凝材料。最常用的有沥青、树脂、橡胶等。

　　2． 无机胶凝材料

　　无机胶凝材料是指以无机氧化物或矿物为主要组成的一类胶凝材料。最常用的有石灰、石膏、水玻璃、菱苦土和各种水泥。有时也包括沸石粉、粉煤灰、矿渣、火山灰等活性混合材料。

　　根据凝结硬化条件和使用特性，无机胶凝材料通常又分为气硬性和水硬性两类。

　　气硬性胶凝材料是指只能在空气中凝结硬化并保持和发展强度的材料。主要有石灰、石膏、水玻璃、菱苦土等。这类材料在水中不凝结，也基本没有强度，即使在潮湿环境中强度也很低，通常不宜使用。

　　水硬性胶凝材料是指不仅能在空气中，而且能更好地在水中凝结硬化并保持和发展强度的材料。主要有各类水泥和某些复合材料。这类材料在水中凝结硬化比在空气中更好，因此，在空气中使用时，凝结硬化初期要尽可能浇水或保持潮湿养护。

　　胶凝材料的凝结硬化过程通常伴随着一系列复杂的物理化学反应和体积变化，且许多内部和外部因素影响其过程，并最终使凝结硬化后的制品性能产生很大差异。不同胶凝材料之间的差异更大。

石灰

　　石灰是一种传统的气硬性胶凝材料。原料来源广、生产工艺简单、成本低，并具有某些优异性能，至今仍为土木工程广泛使用。

　　一、石灰的原材料

　　石灰最主要的原材料是含碳酸钙（CaCO3）的石灰石、白云石和白垩。原材料的品种和产地不同，对石灰性质影响较大，一般要求原材料中粘土杂质含量小于8%。

　　某些工业副产品也可作为生产石灰的原材料或直接使用。如：用碳化钙（CaC2）制取乙炔时产生的电石渣，主要成分为氢氧化钙[Ca（OH）2]，可直接使用，但性能不尽理想。又如氨碱法制碱的残渣，主要成分为碳酸钙。本节主要介绍土木工程中最常用的以石灰石为原料生产的石灰。

　　二、石灰的生产

　　1．生石灰

石灰的生产，实际上就是将石灰石在高温下煅烧，使碳酸钙分解成为CaO和CO2，CO2以气体逸出。反应式如下：

　生产所得的CaO称为生石灰，是一种白色或灰色的块状物质。

　　生石灰的特性：遇水快速产生水化反应，体积膨胀，并放出大量热。煅烧良好的生石灰能在几秒钟内与水反应完毕，体积膨胀两倍左右。

　　三、石灰的熟化

　　（一） 熟化与熟石灰

生石灰CaO加水反应生成Ca（OH）2的过程称为熟化。生成物Ca（OH）2称为熟石灰。反应式如下：

　　熟化过程的特点：

　　1 速度快。煅烧良好的CaO与水接触时几秒钟内即反应完毕。

　　2 体积膨胀。CaO与水反应生成Ca（OH）2时，体积增大15～20倍。

　　3 放出大量的热。1克分子CaO熟化生成1克分子Ca（OH）2约产生649kJ热量。

　　（二） 石灰膏

　　当熟化时加入大量的水，则生成浆状石灰膏。CaO熟化生成Ca（OH）2的理论需水量只要321%，实际熟化过程均加入过量的水。一方面考虑熟化时放热引起水分蒸发损失，另一方面是确保CaO充分熟化。工地上常在化灰池中进行石灰膏的生产，即将块状生石灰用水冲淋，通过筛网，滤去欠火石灰和杂质，流入化灰池沉淀而得。石灰膏面层必须蓄水保养，其目的是隔断与空气直接接触，防止干硬固化和碳化固结，以免影响正常使用和效果。

　　（三） 消石灰粉

　　当熟化时加入适量（60%～80%）的水，则生成粉状熟石灰。这一过程通常称为消化，其产品称为消石灰粉。工地上可通过人工分层喷淋消化，但通常是在工厂集中生产消石灰粉，作为产品销售。

　　（四） 石灰的“陈伏”

　　前面已经提到煅烧温度过高或时间过长，将产生过火石灰，这在石灰煅烧中是十分难免的。由于过火石灰的表面包覆着一层玻璃釉状物，熟化很慢，若在石灰使用并硬化后再继续熟化，则产生的体积膨胀将引起局部鼓泡、隆起和开裂。为消除上述过火石灰的危害，石灰膏使用前应在化灰池中存放2周以上，使过火石灰充分熟化，这个过程称为“陈伏”。现场生产的消石灰粉一般也需要“陈伏”。

　　但若将生石灰磨细后使用，则不需要“陈伏”。这是因为粉磨过程使过火石灰表面积大大增加，与水熟化反应速度加快，几乎可以同步熟化，而且又均匀分散在生石灰粉中，不至引起过火石灰的种种危害。

石膏

　　一、石膏的原材料

　　（一）生石膏

　　生石膏通常指天然二水石膏，分子式为，也称为软石膏。是生产建筑石膏最主要的原料。生石膏粉加水不硬化、无胶结力。

　　（二）化工石膏

　　指含有二水硫酸钙（）及CaSO4混合物的化工副产品。如生产磷酸和磷肥时的废料称为磷石膏；生产氢氟酸时的废料称为氟石膏等。此外还有盐石膏、芒硝石膏、钛石膏等，也可作为生产建筑石膏的原料，但性能不及用生石膏制得的建筑石膏。

　　（三）硬石膏

　　指天然无水石膏，分子式CaSO4。不含结晶水，与生石膏差别较大。通常用于生产建筑石膏制品或添加剂。这里不作详细介绍。

　　二、建筑石膏的生产

　　将生石膏在107～170℃条件下煅烧脱去部分结晶水而制得的半水石膏，称为建筑石膏，又称为熟石膏，分子式为。其反应式如下：

生石膏在加热过程中，随着温度和压力不同，其产品的性能也随之变化。上述条件下生产的为型半水石膏，也是最常用的建筑石膏。若将生石膏在125℃、013MPa压力的蒸压锅内蒸炼，则生成型半水石膏，其晶粒较粗，拌制石膏浆体时的需水量较小，因此，硬化后强度较高，故称为高强石膏。

　　当煅烧温度升高到170～300℃时，半水石膏继续脱水，生成可溶性硬石膏（CaSO4-Ⅲ），凝结速度比半水石膏快，但需水量大，强度低。温度继续升高到400～1000℃，则生成慢溶性硬石膏（CaSO4-Ⅱ）。这种石膏难溶于水，只有当加入某些激发剂后，才具有水化硬化能力，但强度较高，耐磨性能较好。将CaSO4-Ⅱ与激发剂混磨后的产品称为硬石膏水泥。