粒化高炉矿渣是以硅铝酸钙为主要成分的熔融物,经淬冷成粒后得到的副产品。粒化高炉矿渣具有潜在水硬性,是水泥和混凝土的优质掺合料,在水泥混凝土中的应用技术也比较成熟,其在混凝土中的掺量一般比粉煤灰大,既可用于混凝土中,也可以用来生产矿渣水泥。
英国生产的矿渣水泥中矿渣的掺量是0~65%,低热矿渣硅酸盐水泥中的矿渣用量为50%~90%191。在英国,矿渣在混凝土中的最大掺量已达到60%~70%,掺量为70%时可配制C30~C45标号的各种混凝土,且混凝土的工作性良好。目前掺矿渣的混凝土占全英预拌混凝土产量的20%。
国内自20世纪90年代开始对高炉矿渣及其配制的混凝土进行研究,并于2000年颁布了GB/T18046—2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》。磨细的粒化高炉矿渣性能优异,作为混凝土的矿物掺合料可等量替代水泥,并能显著改善混凝土的综合性能,如改善混凝土拌合物的和易性、降低混凝土中水泥的水化热温升、提高混凝土的抗腐蚀性能和耐久性、提高混凝土的后期强度等等。
(3)硅灰
硅灰是生产硅和硅合金时的副产品,色呈浅灰到深灰,颗粒平均粒径在0.1μm左右,是水泥平均粒径的1%-2%。由于其超细特征和高硅含量(90%以上),因此,具有显著的火山灰活性材料特征,主要用于配置高强、高抗化学侵蚀性以及高抗冲磨性能的混凝土,掺量一般为水泥用量的5%-15%。由于硅灰的比表面积大,因此,其需水量较大,作为混凝土掺合料使用时,一般需同时使用高效减水剂,以保证混凝土的和易性。混凝土中掺入硅灰后,可以改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性;显著提高混凝土强度,适宜配制高强、超高强度混凝土:改善混凝土中的孔结构,提高混凝土的抗渗、抗冻及抗腐蚀性;抑制混凝土的碱骨料反应。