摘要：矿物外加剂为当今世界公认的生态环境胶凝材料。本文对几种常见的矿物外加剂进行了综合研究与应用进展分析，阐述了矿物外加剂改善混凝土力学行为、流变性及耐久性的作用机理，并根据其作用机理对矿物外加剂生产关键技术及应用技术进行了解析，并展望了矿物外加剂的发展趋势。
关键词：矿物外加剂，合肥混凝土，生态环境材料，粉煤灰，矿渣粉， 硅灰

矿物外加剂是废渣资源化的生态环境胶凝材料，是国家重点引导推广生产和使用的生态建筑材料，并且已制定了产品技术标准。
矿物外加剂分为：矿渣微粉、粉煤灰微粉、沸石微粉、硅灰及其它天然矿物或人造矿物材料。
矿物外加剂作为生态环境辅助胶凝材料主要用途如下：(1)水泥特殊混合材；(2)建筑砂浆辅助胶凝材料；(3)合肥混凝土辅助胶凝材料；(4)建筑功能外加剂。

1 矿物外加剂研究与应用
1.1 我国矿物外加剂的发展
我国矿物外加剂的发展经历了以下三个阶段：
(1)初级阶段– 掺合料
20世纪70年代初～80年代中为矿物外加剂的初级阶段，该阶段矿物外加剂标志性成就是粉煤灰作为掺合料用于预拌合肥混凝土，粉煤灰超量替代水泥，比例为10%～25%，其主要作用效果是改善泵送合肥混凝土的流变性，降低混凝土成本。
(2)成熟阶段– 矿物外加剂
20 世纪80 年代中～90 年代末，矿物外加剂发展进入了成熟阶段，其标志性成就有：a ）硅灰作为矿物外加剂配制高强、超高强混凝土，掺量为水泥的5%～15%；b)矿渣微粉作为矿物外加剂等量替代水泥20%～60%，配制高强、超高强大流动度，高耐久性合肥混凝土。
上述矿物外加剂的作用效果为：改善混凝土力学性能；改善混凝土流变性；改善混凝土耐久性。
(3)创新阶段– 特殊功能矿物外加剂
进入21 世纪,矿物外加剂进入了创新发展阶段，其标志性成就是特殊功能矿物外加剂作为合肥混凝土第六组分，赋予混凝土特殊功能，配制出多功能的混凝土；如建筑保温功能合肥混凝土、环境调湿功能合肥混凝土、环境吸波合肥混凝土、电磁波屏蔽合肥混凝土等。其功能特征是环境生态型建筑材料，产品科技含量高。

1.2 我国矿物外加剂生产与应用技术发展
1998 年上海市颁布了国内个矿渣微粉地方标准《砂浆、混凝土用粒化矿渣微粉》，1999年国家标准《砂浆、混凝土用粒化高炉矿渣微粉》颁布，2000年国内个矿渣微粉应用技术规程《高炉矿渣微粉应用技术规程》( 上海市地方标准) 颁布；2002年国家标准《高强、高性能混凝土用矿物外加剂》颁布，该标准正式将矿渣微粉命名为“矿物外加剂”纳入混凝土第六组分。国家标准的制定并实施标志着矿物外加剂技术进入了成熟的应用阶段，是国家引导的发展产业。2000年度由混凝土材料研究国家重点实验室(同济大学)研究开发的“高性能混凝土复合掺合料”获得国家科技部、国家建设部等五部颁发的国家重点新产品证书，列入国家重点新产品推广计划。近年来，国内许多大专院校、科研单位、大型钢铁和建材建工企业开始并重视合肥混凝土材料研究。近年根据建设工程的需求，开发了许多高性能材料；如高性能海工混凝土用矿物外加剂和道路合肥混凝土用矿物外加剂。
目前国内工业化生产的矿物外加剂种类有：矿渣微粉、粉煤灰微粉、沸石微粉、硅灰及上述种类复合矿物外加剂，其中矿渣微粉和粉煤灰微粉的生产应用比较广泛，截止2004 年10 月底国内正式投产或在建大型专业生产企业有17家之多，大多为60 万吨矿渣微粉生产线，目前国内排名前10 位的钢铁企业均建设了矿渣微粉生产线。矿物外加剂在商品合肥混凝土比较发达的大、中型城市及其周边地区已得到广泛的应用。目前国家有关部门已发文在全国范围推广应用商品混凝土，将使矿物外加剂具有广泛市场前景。纵观国内生产状况，生产厂家由于技术或设备的局限性，所生产的矿物外加剂品种比较有限，且产品的品质规格多为低档品，尚不能满足建设工程配制高性能合肥混凝土的需求。目前，国内建设工程对高品质的矿物外加剂已有相当数量的需求。

1.3　功能型矿物外加剂
功能矿物外加剂的研究目前是热点。如生态混凝土、仿生自愈合混凝土、自诊断机敏合肥混凝土、电磁生态环境合肥混凝土、压电合肥混凝土。国内许多科研院所、高校亦开展了功能矿物外加剂的研究。功能矿物外加剂的研究具有多学科交叉的特点，产品科技含量比较高，主要立足于环境友好、环境协调、环境保护，即围绕生态环境材料主题展开研究，具有品种多样化、功能多元化的特点，产品的经济附加值提高。但功能型矿物外加剂大多处在实验室研究或小范围
应用阶段。

2 　矿物外加剂特性与作用机理
2.1　矿物外加剂改善硬化合肥混凝土力学行为机理
2.2.1　复合胶凝效应