绿色混凝土中大量使用了矿物掺合料(大都为工业废渣)作辅助胶凝材料,一方面可利废、节材(减少水泥使用量),同时还可以改善新拌混凝土的工作性、提高硬化混凝土的耐久性。
掺合料是混凝土中除水泥、水、砂、石及外加剂以外的第6组分,主要作用是改善新拌和混凝土的物理力学性能。常用的掺合料可分为活性和非活性2类,非活性掺合料在混凝土中一般不产生火山灰反应,或反应十分缓慢,如磨细石英砂、石灰石和硬矿渣等;活性矿物掺合料本身不硬化或硬化速度很慢,但能与水泥水化生成的氢氧化钙发生化学反应,生成具有水硬性的胶凝材料。绿色高性能混凝土所采用的掺合料通常选用活性矿物掺合料,且多为工业废料,如粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅灰、偏高岭土或它们的复合物。
(1)粉煤灰
全国每年粉煤灰的排放量约为2亿t,不仅造成严重的环境污染,且占用大量土地进行堆放和填埋。对于粉煤灰在混凝土中的应用,国内外已进行了大量的试验研究,其应用技术己比较成熟,比较一致的在混凝土中粉煤灰的作用主要有:可控制大体积混凝土的温升;可广泛应用与隧道工程、对耐久性要求较高的地下及海洋环境以及水电工程中,掺量可达25%-40%;可抑制混凝土的碱骨料反应,但要注意其使用的适宜掺量和对其细度的要求。在水工混凝土生产中均大量使用粉煤灰抑制潜在的碱骨料反应,如三峡工程建设中普遍采用I级粉煤灰作为掺合料。
(2)粒化高炉矿渣