是指在水泥基材料中摻入的粉體材料，主要用來改善混凝土的強度、耐久性、工作性及環保性能。常見的礦物摻料包括：飛灰(Fly Ash)、矽灰(Silica Fume)、高爐爐石粉(Ground Granulated Blast Furnace Slag, GGBFS)，這些材料可部分取代水泥，具有火山灰活性或潛在水硬性，可與水泥中的氫氧化鈣(Ca(OH)₂)反應，形成穩定的水化產物，提高混凝土的性能。
一、 飛灰(Fly Ash)
1.功能與作用
飛灰是燃煤電廠產生的微細粉狀廢棄物，主要成分為二氧化矽(SiO₂）和三氧化二鋁（Al₂O₃），具火山灰活性，能與水泥水化產生的 Ca(OH)₂ 反應，形成更穩定的 C-S-H 凝膠，提升混凝土性能。
2.主要優勢
✅ 改善工作性：飛灰顆粒細小，能填充孔隙，使混凝土更易流動，提高泵送性能。
✅ 減少水化熱：適合大體積混凝土工程，降低內外溫差，減少溫度裂縫風險。
✅ 提高耐久性：可減少滲透性，提高抗硫酸鹽、抗氯離子侵蝕性能。
✅ 降低成本：飛灰為工業副產品，可部分取代水泥，降低材料成本。
3.工程應用場合
✅ 大體積混凝土(如壩體、基礎)→ 減少水化熱，防止熱裂縫。
✅ 泵送混凝土(如高層建築、橋梁)→ 增加流動性，減少離析與泌水。
✅ 耐久性混凝土(如海工結構、污水處理廠)→ 提高抗化學侵蝕能力。
✅ 環保綠建材 → 減少水泥用量，降低碳排放。
4.限制與注意事項
⚠ 早期強度較低：飛灰摻量較高時，混凝土的早期強度發展較慢，不適用於急需強度的工程。
⚠ 受環境影響較大：低溫環境下飛灰活性較低，水化速率減慢，需調整摻量。
二、矽灰（Silica Fume）
1.功能與作用
矽灰是生產矽鐵或金屬矽時的副產品，顆粒極為細小（約 100 nm），比表面積極大，主要成分為 高活性二氧化矽（>85% SiO₂），具有極強的火山灰活性，可顯著增強混凝土的強度與耐久性。
2.主要優勢
✅ 極高強度提升：矽灰可顯著提高混凝土的抗壓、抗拉及抗剪強度，適用於高性能混凝土。
✅ 提高抗滲性與耐久性：矽灰可填充水泥基體中的孔隙，降低混凝土的滲透性，提高抗氯離子侵蝕能力，適用於海洋與腐蝕環境。
✅ 改善耐磨性：適用於高耐磨地坪（如工業廠房、機場跑道）。
✅ 增加抗硫酸鹽與抗化學侵蝕能力。
3.工程應用場合
✅ 高強度混凝土（> 60 MPa） → 用於高層建築、橋樑、大跨度結構等。
✅ 海工混凝土（如港口、海堤） → 增強抗氯離子侵蝕能力，提高耐久性。
✅ 耐磨混凝土（如工業地坪、停車場） → 增強表面強度，減少磨損。
✅ 抗滲混凝土（如水池、地下室） → 降低孔隙率，提高抗滲透性能。
4.限制與注意事項
⚠ 工作性下降：矽灰顆粒極細，吸水量大，需搭配減水劑或高效減水劑（超塑化劑）。
⚠ 摻量過多易裂縫：過量摻矽灰可能導致混凝土收縮增加，需適量控制摻量（一般不超過水泥重量的 10%）。
三、高爐爐石粉（GGBFS）
1.功能與作用
高爐爐石粉是煉鐵高爐產生的副產品，經磨細後具有潛在水硬性，可與水泥水化反應產生 C-S-H 凝膠，提高混凝土的耐久性與抗化學侵蝕能力。
2.主要優勢
✅ 減少水化熱：適用於大體積混凝土，降低熱裂縫風險。
✅ 提高耐久性：增強抗硫酸鹽與抗化學侵蝕能力，適用於污水處理廠、地下結構。
✅ 提高抗氯離子侵蝕能力：適用於海工混凝土，減少鋼筋腐蝕風險。
✅ 降低水泥用量，環保效益佳。
3.工程應用場合
✅ 大體積混凝土（如壩體、橋墩、地下結構） → 降低水化熱，提高耐久性。
✅ 硫酸鹽侵蝕環境（如污水處理廠） → 增強抗化學侵蝕能力。
✅ 海工混凝土（如港口、碼頭） → 提高抗氯離子滲透性，保護鋼筋。
✅ 環保建築 → 減少碳足跡，提高綠建材利用率。
4.限制與注意事項
⚠ 早期強度較低：與飛灰類似，高爐爐石粉的水化反應較慢，早期強度較低，需適當提高養護溫度或搭配普通硅酸鹽水泥。
⚠ 摻量需控制：一般摻量為水泥重量的 30~70%，過高可能影響混凝土的硬化特性。
