現(xiàn)在行業(yè)中大多數(shù)是把沸石利用沸石用在建材工業(yè),世界上超過(guò)四成的天然沸石資源用于水泥及其制品中。最初為了降低水泥生產(chǎn)成本,提高混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性與抗凍性,人們將沸石用于水泥或混凝土工業(yè),應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

沸石作為水泥摻料可以降低成本、提高標(biāo)號(hào)、改善產(chǎn)品性能等。早在1912年,美國(guó)就將摻有沸石的水泥用于建筑之中。前蘇聯(lián)于1913年利用克里木絲光沸石(當(dāng)時(shí)稱凝灰?guī)r)作為水泥混合材生產(chǎn)水泥,大大降低了成本。1978年以來(lái),我國(guó)在利用天然沸石作為混凝土摻合料的研究方面也取得了重要進(jìn)展,天然沸石成為近幾年來(lái)推廣應(yīng)用最廣的一種新型混凝土摻合料。利用沸石的離子交換特性,可以通過(guò)加入沸石抑制混凝土堿-骨料反應(yīng)。清華大學(xué)的馮乃謙在這方面做了很多研究,并提出了天然沸石通過(guò)離子交換作用抑制堿-骨料反應(yīng)的機(jī)理。封孝信等研究了天然沸石的加入對(duì)水泥中可溶性堿和有效堿的影響,并對(duì)沸石抑制堿-骨料反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)沸石通過(guò)離子交換降低可溶性堿量,通過(guò)離子交換和提高C-S-H凝膠對(duì)Na+和K+的吸收能力降低有效堿量,而沸石本身含有的堿量并不影響其對(duì)堿-骨料反應(yīng)的抑制作用。基于沸石的離子交換特性,摻加沸石的水泥材料用于氨氮及重金屬離子的去除也有很多報(bào)道。

張道方等利用天然沸石和泥炭作為原材料,水泥作為粘結(jié)劑研制的合成材料對(duì)氨氮和總磷有很好的去除效果,對(duì)初始濃度為10mg·L-1的NH4+-N溶液的吸附量為131mg·kg-1,對(duì)初始濃度為1mg·L-1的總磷溶液的吸附量為31mg·kg-1。崔素萍等發(fā)明了一種可吸附重金屬離子的透水磚,由于沸石的離子交換特性和較大的比表面積,使加入沸石的透水磚在保證其原有性能的基礎(chǔ)上,提高了對(duì)Zn2+、Pb2+等重金屬離子的吸附。趙懷紅等研究了放射性廢物水泥固化體Cs+的浸出行為,發(fā)現(xiàn)沸石對(duì)Cs+有強(qiáng)烈的吸附作用,摻加80%沸石的固化體Cs+浸出率比不加沸石的固化體Cs+浸出率小一個(gè)數(shù)量級(jí),沸石對(duì)Cs+的選擇性吸附和沸石表面被水泥水化產(chǎn)物包覆是導(dǎo)致固化體對(duì)Cs+有持留作用的主要原因。另外,摻加沸石的水泥砂漿有很好的防氡和防輻射效果,何登良等制備的含沸石水泥砂漿,防氡率可達(dá)到60%,對(duì)輻射的屏蔽率為45%,說(shuō)明沸石可以用作防氡材料。利用沸石的吸附性能,可以將其用來(lái)制備多孔混凝土。Cenk等開(kāi)展了天然斜發(fā)沸石作為集料和引氣劑制備蒸壓加氣混凝土的研究,發(fā)現(xiàn)不加鋁粉的加氣混凝土耐壓強(qiáng)度為4.6MPa,容重為0.930kg/dm3,較之摻加鋁粉的加氣混凝土強(qiáng)度更高,容重偏大。

馮乃謙等用天然沸石作為氣體載體制備多孔混凝土,干容重最低可達(dá)720kg/m3,抗凍性和隔音性能良好。沸石具有調(diào)濕功能,這是因?yàn)榉惺卸嗫住⒈缺砻娣e大和吸附能力強(qiáng)的特點(diǎn),因此可以將沸石與水泥或灰漿混合制成板材用于調(diào)節(jié)空氣濕度。日本鹿島公司和新東北化學(xué)工業(yè)公司將天然沸石、混凝土、維尼綸纖維和水混合,壓制成型開(kāi)發(fā)出沸石調(diào)濕護(hù)墻板,其吸濕性約達(dá)到木材的3倍,適合于需要嚴(yán)格控制濕度的建筑物。這種板材已用于日本新開(kāi)館的日黑雅敘園美術(shù)館工程中。馮乃謙等以天然沸石為基材,加入水泥、石膏等制成調(diào)濕材料可使容器內(nèi)濕度穩(wěn)定在60%~70%之間,而作參照的沒(méi)有放置調(diào)濕材料樣品的容器內(nèi)部濕度在50%~90%之間浮動(dòng)。此外,沸石還可以作為流化劑載體,用以控制混凝土塌落度的損失,改善混凝土的流動(dòng)性和施工性能;制備沸石抗菌劑,用于砂漿或混凝土中,使其具有一定的抑制或殺滅細(xì)菌的能力;制備低堿高強(qiáng)水泥和無(wú)堿防凍早強(qiáng)水泥等。