天然沸石是一種具有骨架結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽材料，通常用作水泥混凝土的輔助膠凝材料。2018年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“用于水泥和砂漿的天然沸石粉”，規(guī)定應(yīng)將沸石材料用作混凝土的組成部分。并且相關(guān)研究人員也通過實(shí)驗(yàn)表明，與沸石粉的混合物具有良好的內(nèi)聚性，不易滲出和偏析，并且沸石粉混凝土的結(jié)構(gòu)更致密，吸水率和氯離子滲透系數(shù)大大降低，電阻率可以顯著上升。另外，有學(xué)者通過試驗(yàn)證明，加入10-20％的沸石粉可有效控制堿-骨料反應(yīng)引起的有害膨脹，這表明沸石粉混凝土具有較好的耐久性，因此值得推廣與應(yīng)用。

一、沸石粉可輔助添加于混凝土中

隨著我國建設(shè)項(xiàng)目愈來愈多，硅粉、礦渣、粉煤灰等輔助膠凝材料的價(jià)格越來越高。沸石粉是通過研磨天然沸石巖石形成的火山灰材料，其具有較大的內(nèi)部和外部比表面積（35?45m2/g），并且包含大量的活性SiO2和Al2O3，可以從水泥水化中釋放Ca（OH）2。該反應(yīng)能夠生成更多的CSH凝膠和水合鋁酸鹽，從而可以改善硬化水泥漿的微觀結(jié)構(gòu)，提高建筑強(qiáng)度與質(zhì)量。

盡管大多數(shù)火山灰材料（硅灰，粉煤灰等）為玻璃質(zhì)或無定形，但具有晶體結(jié)構(gòu)的天然沸石由于也具有火山灰性質(zhì)，并且其火山灰活性僅次于硅灰，比粉煤灰和礦渣要優(yōu)質(zhì)。大量數(shù)據(jù)表明，沸石粉可以提高混凝土的粘度，從而消除偏析和滲出。通過沸石粉的填充作用和火山灰反應(yīng)，可以降低混凝土的總孔隙率，并改善水泥漿與骨料之間的界面轉(zhuǎn)變，大大提高了混凝土的力學(xué)性能。

二、試驗(yàn)過程與結(jié)果

實(shí)驗(yàn)中使用的水泥為某水泥廠生產(chǎn)的PII42.5硅酸鹽水泥，其強(qiáng)度在3天和28天分別為29MPa和51MPa?；旌衔锸褂糜赡彻旧a(chǎn)的天然沸石粉末（沸石含量超過90％），由某公司生產(chǎn)的硅粉和電廠生產(chǎn)的二次粉煤灰。

用沸石粉分別代替5％，10％，15％和20％的水泥，按表3的比例配制的混凝土的性能如表5所示。當(dāng)達(dá)到相同坍落度（170mm）時(shí)，用于沸石粉混凝土的減水劑含量高于參考樣品和硅粉混凝土，并且隨著沸石粉含量的增加，用于沸石粉混凝土的減水劑的含量大大增加。與參考樣品相比，沸石粉末混凝土的空氣含量較高，并且隨著沸石粉末含量的增加，混凝土的空氣含量逐漸增加，原因在于該沸石粉末具有多孔的框架結(jié)構(gòu)和巨大的內(nèi)部比表面積，其可以吸附更多的混合水和添加劑，甚至高于硅粉的吸附能力。因此，該沸石粉末混凝土需要大量的水分，其具有良好的內(nèi)聚力，高的空氣含量，并且不容易滲出和離析，因此非常適合于泵送混凝土的制備。

由于沸石粉末具有多孔的框架結(jié)構(gòu)和巨大的內(nèi)部比表面積，因此它可以吸收大量的混合水和添加劑，從而導(dǎo)致沸石粉末混凝土的水需求量大，空氣含量稍高，并且其內(nèi)聚力良好?；旌衔?。另外，通過沸石粉的吸附，離子交換和二次水合，添加10-20％的沸石粉可以有效地控制由堿-骨料反應(yīng)引起的有害溶脹。