天然沸石是一種架狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽材料，常被用作水泥混凝土的輔助性膠凝材料。相關(guān)學(xué)者研究了沸石粉對(duì)混凝土力學(xué)性能、耐久性的影響，并與粉煤灰進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：沸石粉早期火山灰活性較硅灰低，但其后期活性較好。沸石粉混凝土需水量較大，含氣量稍高，拌合物的粘聚性好，不易泌水和離析。沸石粉混凝土的早期強(qiáng)度稍低，后期強(qiáng)度較高。沸石粉混凝土結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，吸水率、氯離子滲透系數(shù)大幅度降低，電阻率顯著增大。摻加10~20%的沸石粉可有效控制堿集料反應(yīng)引起的有害膨脹，說明沸石粉混凝土具有較好的耐久性。

?一、天然沸石粉可以作為混凝土輔助性膠凝材料

由于我國(guó)建筑規(guī)模巨大，造成了硅灰、礦渣、粉煤灰等輔助性膠凝材料的價(jià)格越來越高。沸石粉是天然沸石巖經(jīng)磨細(xì)后形成的一種火山灰質(zhì)材料，具有很大內(nèi)外比表面積（35~45m2/g），含有大量活性SiO2和Al2O3，可與水泥水化放出的Ca(OH)2反應(yīng)生成更多的C-S-H凝膠和水化鋁酸鹽，從而很好的改善了硬化水泥漿體的微觀結(jié)構(gòu)。雖然大部分火山灰質(zhì)材料（硅灰、粉煤灰等）是玻璃體或無定形體，但具有晶體結(jié)構(gòu)的天然沸石也同樣具有火山灰性，其火山灰活性僅次于硅灰，優(yōu)于粉煤灰和礦渣。大量資料表明Zeolite可增大混凝土的粘度，從而消除了離析和泌水，通過沸石粉的填充效應(yīng)和火山灰反應(yīng)，可減小了混凝土總空隙率，改善水泥漿體與集料間的界面過渡區(qū)，大幅度提高混凝土力學(xué)性能。我國(guó)發(fā)現(xiàn)沸石礦床和礦點(diǎn)400多處，己探明儲(chǔ)量達(dá)100億噸，預(yù)測(cè)天然沸石儲(chǔ)量可達(dá)500億噸。沸石作為一種珍貴的天然礦物，適合用作混凝土的礦物摻合料。

?二、實(shí)驗(yàn)原料與試驗(yàn)方法

將沸石粉（硅灰）按1∶1與Ca(OH)2混合均勻，以0.5的水固比攪拌均勻，置于60℃的水浴環(huán)境中。養(yǎng)護(hù)至一定齡期，取少量樣品，并用無水乙醇終止水化。通過熱重分析（TG）測(cè)定漿體中Ca(OH)2剩余量，以單位質(zhì)量膠凝材料消耗的Ca(OH)2量表征其火山灰活性。

沸石粉與粉煤灰火山灰活性測(cè)定結(jié)果見圖1。與硅灰相比，水化早期沸石粉結(jié)合Ca(OH)2的量較低，說明沸石粉早期火山灰活性較低。水化1天后沸石粉結(jié)合Ca(OH)2的量大幅度增加，3d后沸石粉的Ca(OH)2結(jié)合量可超過硅灰結(jié)合量的60%，養(yǎng)護(hù)28天后可達(dá)到100%，表明沸石粉后期火山灰活性較高。

以沸石粉分別替代5%、10%、15%、20%水泥，按照配比制備的混凝土工作性能見表5。達(dá)到相同坍落度（170mm）時(shí)，沸石粉混凝土的減水劑摻量高于參比樣和硅灰混凝土，且隨沸石粉摻量的增加，沸石粉混凝土所需減水劑摻量大幅度增加。與參比樣相比，沸石粉混凝土的含氣量較高，且隨沸石粉摻量的增加，混凝土的含氣量逐漸增加。其原因在于沸石粉具有多孔架狀結(jié)構(gòu)和巨大的內(nèi)比表面積，可吸附較多拌合水和外加劑，甚至比硅灰的吸附量還高。因此，沸石粉混凝土需水量較大，拌合物的粘聚性好，含氣量較高，不易泌水和離析，非常適合配制泵送混凝土。

并且，通過沸石粉的吸附作用、離子交換作用和二次水化作用，摻加10~20%的沸石粉可有效控制堿集料反應(yīng)引起的有害膨脹。