天然沸石是一种架状结构的铝硅酸盐材料，常被用作水泥混凝土的辅助性胶凝材料。相关学者研究了沸石粉对混凝土力学性能、耐久性的影响，并与粉煤灰进行了对比。实验结果表明：沸石粉早期火山灰活性较硅灰低，但其后期活性较好。沸石粉混凝土需水量较大，含气量稍高，拌合物的粘聚性好，不易泌水和离析。沸石粉混凝土的早期强度稍低，后期强度较高。沸石粉混凝土结构更加密实，吸水率、氯离子渗透系数大幅度降低，电阻率显著增大。掺加10~20%的沸石粉可有效控制碱集料反应引起的有害膨胀，说明沸石粉混凝土具有较好的耐久性。
一、天然沸石粉可以作为混凝土辅助性胶凝材料
由于我国建筑规模巨大，造成了硅灰、矿渣、粉煤灰等辅助性胶凝材料的价格越来越高。沸石粉是天然沸石岩经磨细后形成的一种火山灰质材料，具有很大内外比表面积（35~45m2/g），含有大量活性SiO2和Al2O3，可与水泥水化放出的Ca(OH)2反应生成更多的C-S-H凝胶和水化铝酸盐，从而很好的改善了硬化水泥浆体的微观结构。虽然大部分火山灰质材料（硅灰、粉煤灰等）是玻璃体或无定形体，但具有晶体结构的天然沸石也同样具有火山灰性，其火山灰活性仅次于硅灰，优于粉煤灰和矿渣。大量资料表明沸石可增大混凝土的粘度，从而消除了离析和泌水，通过沸石粉的填充效应和火山灰反应，可减小了混凝土总空隙率，改善水泥浆体与集料间的界面过渡区，大幅度提高混凝土力学性能。我国发现沸石矿床和矿点400多处，己探明储量达100亿吨，预测天然沸石储量可达500亿吨。沸石作为一种珍贵的天然矿物，适合用作混凝土的矿物掺合料。
二、实验原料与试验方法
将沸石粉（硅灰）按1∶1与Ca(OH)2混合均匀，以0.5的水固比搅拌均匀，置于60℃的水浴环境中。养护至一定龄期，取少量样品，并用无水乙醇终止水化。通过热重分析（TG）测定浆体中Ca(OH)2剩余量，以单位质量胶凝材料消耗的Ca(OH)2量表征其火山灰活性。
沸石粉与粉煤灰火山灰活性测定结果见图1。与硅灰相比，水化早期沸石粉结合Ca(OH)2的量较低，说明沸石粉早期火山灰活性较低。水化1天后沸石粉结合Ca(OH)2的量大幅度增加，3d后沸石粉的Ca(OH)2结合量可超过硅灰结合量的60%，养护28天后可达到100%，表明沸石粉后期火山灰活性较高。
以沸石粉分别替代5%、10%、15%、20%水泥，按照配比制备的混凝土工作性能见表5。达到相同坍落度（170mm）时，沸石粉混凝土的减水剂掺量高于参比样和硅灰混凝土，且随沸石粉掺量的增加，沸石粉混凝土所需减水剂掺量大幅度增加。与参比样相比，沸石粉混凝土的含气量较高，且随沸石粉掺量的增加，混凝土的含气量逐渐增加。其原因在于沸石粉具有多孔架状结构和巨大的内比表面积，可吸附较多拌合水和外加剂，甚至比硅灰的吸附量还高。因此，沸石粉混凝土需水量较大，拌合物的粘聚性好，含气量较高，不易泌水和离析，非常适合配制泵送混凝土。
并且，通过沸石粉的吸附作用、离子交换作用和二次水化作用，掺加10~20%的沸石粉可有效控制碱集料反应引起的有害膨胀。
