工业废渣的合理利用是国民经济可持续发展的一项重要内容。合理利用废渣作水泥混合材和配制混凝土可以节省大量水泥熟料和钢材，减少水泥生产对环境的污染，是落实重质限量的建材行业跨世纪发展战略的必然选择。

　　1.我国目前的使用情况
　　我国是利用工业废渣和天然火山灰资源做水泥混合材最早、使用量最多的国家。解放前就有一些水泥厂利用矿渣做混合材生产矿渣硅酸盐水泥。解放后经济建设急需大量水泥，使我国在利用矿渣作为水泥混合材方面发展迅速，特别是立窑工业的发展，利用矿渣等活性混合材改善水泥安定性已成为立窑生产水泥的重要途径。水泥厂利用矿渣与活性混合材生产不同品种和标号的水泥，特别是近年来一些工厂还在水泥中掺入少量细磨石灰石，提高了水泥的强度。水泥工业中节能利废发挥了明显的效益，取得显著成就。

　　1995年我国水泥产量4.76亿吨，立窑水泥占81％。 其中625号、525号、425号、325号水泥分别占水泥总
量的0.17％、9.1％、51.7％和37.7％，525号及以上 水泥占不到总量的10％。在425号水泥中混合材掺加量
若按20％计，混合材应为4920万吨；在325号水泥中混 合材掺加量若按30％计，混合材应为5370万吨；混合
材总量为1.03亿吨，其中矿渣约5200万吨，。其余为火山灰、粉煤灰及石灰石等。由此可见，目前我国水 泥工业用作混合材的废渣和天然资源年约1亿吨左右。

　　然而掺混合材的水泥一般都是早期强度低，凝结 时间长。随着现代化工程的发展，混凝土朝着高强、 高耐久性，即高性能方向发展。在今后工程标准不断
提高的形势下，一些掺混合材的低标号水泥已不能满足工程的需要，会愈来愈不受欢迎。这些水泥大多数是以降低熟料强度与性能为代价的，在某种程度上说掺混合材的低标号水泥不仅浪费了资源也浪费了能源，还污染了环境，从长远看是不可取的，因此可持续发展的环保型混凝土掺合料的研究开发将是一项十分迫切的任务。当前世界一些国家除了研究利用工业废渣做水泥混合材外又有新的突破
——利用工业废渣做细磨掺合料生产高性能混凝土，国内一些科研部门也已开始了这方面的研究和应用， 使工业废渣的作用有了很大升级，产生了更高的使用价值。

　　2.国外发展现状
　　2.1　研制高性能混凝土 　
　　近年来，随着现代化工程的发展，混凝土越来越 多地被用来建造大桥、重载和需要承受恶劣环境条件 的构筑物，如大跨度桥梁、高层建筑、海洋构筑物，
污水处理工程等。这些工程要求混凝土不仅有良好的 物理力学性能，而且还应有卓越的耐久性。这是因为， 其一，这些构筑物工程浩大，相应维修、重建费用高。

　　据资料介绍，在工业发达国家占建筑工业总投资40％ 以上的费用用于现有结构的修理和维护。结构的维修和更换费用急剧上升。根据美国1988年报导，美国混凝土基础工程（公路、桥梁、大坝、供水系统等）估计价值达6万亿美元。而其后每年用于维修和重建费用将高达3000亿美元。据我国驻贝鲁特记者报导，许多海湾国家沿海地区大批城市建筑遭受破坏，例如，巴林政府大厦和阿联酋的沙加国际机场的部分建筑及迪 拜的钟楼等许多建筑物停用或大修。除建筑质量差的
原因外，是这些地区高温、潮湿、昼夜温差大和海风 带来的高含量硫酸盐和氯化钠等，使建筑物遭受侵蚀 的结果。其二，混凝土不耐久，水泥及各种材料需要
量就大，水泥生产需消耗大量燃料和能量，以每吨水 泥标准煤耗为0.2吨计，如世界水泥产量为14亿吨，耗煤2.8亿吨。同时每生产一吨水泥大约将产生1吨CO2，全世界水泥产量14亿吨，即产生14亿吨CO2，这对温室效应的影响十分明显。出于节约能源、资源、减少对 环境的污染和减少维修费用等的考虑，重视混凝土的耐久性、提高其使用寿命已成为全世界水泥[FS:PAGE]和混凝土科 技工作者的共识。如美国旧金山—奥克兰湾大桥和金门桥已使用60年，科学家们仍在设法使其寿命再延长50～100年，目前已有较多的科学家主张将大混凝土工程按使用寿命大于100年来设计。基于此，必须进一步 提高混凝土的耐久性。

　　近年来出现的高性能混凝土拌合物具有高流动性、 可泵性、不离析，而且保塑时间可根据工程需要来调 整，便于浇注和密实；混凝土凝结硬化过程中水化热
低、内部缺陷少、结构密实、硬化后体积稳定、收缩 变形小，抗冻、抗渗等耐久性能好，用于结构工程可 减小构件尺寸，使结构简单轻巧。高性能混凝土的这
些优良性能为建造现代化大型建筑物提供了可靠的技 术保证。发展高性能混凝土是提高混凝土耐久性的重 要举措。当然高性能混凝土也不是十全十美，还存在
一些问题，正处在发展中（如脆性大）。加速人们对 高性能混凝土的认识，研究、应用高性能混凝土必将 产生不可估量的经济效益和社会效益。

　　2.2　细磨掺合料在混凝土中的作用及作用机理 　
　　混凝土是由水泥、水、集料三种原料配制而成， 根据工程需要加入外加剂改善混凝土的某些性能。当 今混凝土的组分发展到水泥、水、集料、外加剂和细
磨掺合料5种，外加剂和掺合料不是可有可无的组分， 两者在混凝土中起着相当重要的作用。这些掺合料大 多是以工业废渣经过超细磨得来，在混凝土中可单掺
还可同时掺两种以上的废渣，如以矿渣加粉煤灰、矿 渣加硅灰、粉煤灰加硅灰等来提高作用。细磨掺合料 不仅能够代替较多的熟料，并且不降低强度，还能够
改善混凝土的某些性能，尤其90天以后强度有明显增 加。这样，既利用了废渣，又大量减少了熟料，对于 环保十分有利。为此，世界已举办了五届“粉煤灰、
硅灰、矿渣、天然火山灰在混凝土中的应用”国际会 议，第六届将于1998年在泰国曼谷召开，可见国际科 技界对活性细磨掺合料在水泥与混凝土中所起重要作
用的高度重视。归纳起来，活性细磨矿物掺合料在水 泥和混凝土中主要有下列几个方面的作用：

　　（1）提高水泥的标号或混凝土强度
　　例如，在制备超高强混凝土（抗压强度≥100MPa） 时，在掺入高效减水剂的同时，必须掺入硅灰、细磨 粉煤灰或细磨矿渣等。

　　（2）改善混凝土的耐久性在混凝土中掺入细磨活性掺合料，可以提高混凝土的抗蚀性和其他耐久性 指标，并能有效地防止混凝土中的碱骨料反应。

　　（3）促进环境保护粉煤灰、矿渣及硅灰等都是工业废料，特别是粉煤灰，排放量很大，造成了环境污染。在水泥和混凝土中应用各种工业废料、变废料为资源，对促进环境保护意义重大。