水玻璃激发粉煤灰、矿粉活性的试验探
究
粉煤灰和矿粉是比较典型的可以被激发剂激发而发生水化、产生
强度的胶凝材料。利用粉煤灰、矿粉取代混凝土中的部分水泥和细集
料，较好地改善混凝土的某些性能并节约水泥，一直是人们研究、关
注的课题，而发挥粉煤灰、矿粉的活性或活性成分，却是充分利用粉
煤灰和矿粉作用的关键。目前，国内外关于粉煤灰和矿粉的活性激发
方法主要有物理细磨、单掺化学激发剂、加钙处理等。通过大量研究
人们发现粉煤灰和矿粉的活性在碱性介质或酸性介质，特别是碱性介
质中可以得到激发，同时也找到一些激发粉煤灰和矿粉活性的方法和
途径，但存在难以快速、充分和经济地激发其活性的问题，表现在粉
煤灰和矿粉成型制品早期强度比较低。因此寻找激发粉煤灰和矿粉活
性优化方法，成为现在矿物充分利用的重要课题。
文章在研制出一种矿粉-粉煤灰水泥基材料的基础上，针对该种
水泥基材料，采取对粉煤灰物理细磨和添加水玻璃化学激发剂结合的
方法，进一步通过实验研究粉煤灰、矿粉替代水泥胶凝材料制作轻型
节能混凝土砌块时，水玻璃掺量对粉煤灰、矿粉及水泥组成的胶凝体
系力学性能的影响和粉煤灰、矿粉活性激发作用机理等问题。
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1原材料及试验方法
1.1原材料
水泥:采用广西柳州鱼峰水泥有限公司生产的P.O42.5级普通硅
酸盐水泥。粉煤灰(Ⅰ):柳州电II级粉煤灰，密度为2.24g/cm3，
比表面积423m2/kg。矿粉:柳州市鱼峰水泥有限公司生产的磨细矿
粉，密度2.64g/cm3，比表面积462m2/kg。砂子:柳江河沙，中砂。
激发剂:水玻璃。减水剂:MN-Ⅱ型高效减水剂，柳州市威安混凝土助
剂厂，减水率20%左右。
1.2试验方法
试验的主要目的是确定粉煤灰-矿粉矿物掺合料在完成物理细
磨激活后，进一步选择激发剂水玻璃激活，制作轻型混凝土砌块的优
化结果，最终找到一条有效激发粉煤灰和矿粉活性的方法。因此按照
《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)并结合矿粉-粉煤灰水
泥基材料研究成果，设计胶凝材料450g(水泥、粉煤灰、矿粉掺量分
别占胶凝材料总质量的70%、15%、15%)，砂子1350g，胶砂比1:1.
5;减水剂取胶凝材料总质量的5%，水灰比为0.4;水玻璃用量分别
按总胶凝材料质量的3%、4%、5%、6%、7%，配合比设计方案见表2。
将粉煤灰、矿粉磨细、筛分，初步激活后与水泥、砂子拌合搅拌，加
入减水剂与水的混合溶液及水玻璃与水的混合溶液，按标准《水泥胶
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砂强度检验方法》(GB/T17671-1999)制作40mmtimes;40mm
times;160mm试块，并按规定成型、养护，测其7d、28d抗折、抗压
强度。
2试验结果与分析
2.1试验结果
(1)水玻璃掺量与砌块抗压强度的关系试验结果显示:添加水玻
璃会增强混凝土砌块的抗压强度，当水玻璃掺量逐步提升分别为胶凝
材料质量的3%、4%、5%、6%、7%时，对比空白样混凝土砌块7d抗
压强度分别提高8.61%、19.14%、35.25%、33.47%、34.21%;28d抗
压强度分别提高2.09%、13.70%、12.57%、5.67%、4.13%。显然水
玻璃对砌块抗压强度增强效果前期较后期好;掺量由少到多，砌块抗
压强度基本趋势逐步提升然后逐步回落，但掺量达到5%时7d抗压
强度达到峰值，然后趋