谭盐宾 谢永江 王浩 杨鲁 冯仲伟 葛昕 李林香

1.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京 100081；

2.高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京 100081

我国对环境保护逐渐重视，传统火力发电站及钢铁厂日趋减少，工程建设常用的粉煤灰、矿渣粉等传统矿物掺和料资源日趋紧张，无法满足工程建设需求，特别是在西南地区，亟待开发新型替代材料。天然火山灰作为应用历史最长的建筑材料，早在古罗马时期修建的万神殿就是主要胶结材料，至今仍然保持良好的使用性能。众多学者对天然火山灰的水化活性机理、性能进行了较多研究［1-10］，认为天然火山灰具有与粉煤灰类似的水化活性。天然火山灰在工业与民用建筑、公路工程、水利工程中的应用也证明其完全可以作为粉煤灰、矿渣粉等的有效替代材料［11-17］。

我国天然火山灰资源主要分布在西南、西北和东北比较偏僻的地区，开采难度大，因而在实际研究和应用中，国内研究人员对与天然火山灰具有相似化学物理性质的天然火成岩类矿物进行了较多研究。研究表明［1-2，18-19］，火成岩矿物具有与粉煤灰相似的化学组成，主要以SiO2、Al2O3、Fe2O3等为主，将其磨细加工至一定细度后具有较好的潜在水化活性，能有效改善混凝土拌和物性能并提高耐久性能，可作为混凝土用矿物掺和料。磨细火成岩质矿物材料也被广泛用于生产水泥的混合材料，且在我国西南地区多个水利项目中进行了成功应用。……