堿礦渣水泥與混凝土

前言

1984年，作者在重慶建筑工程學(xué)院圖書(shū)館發(fā)現(xiàn)一本名為“堿礦渣細(xì)?；炷痢钡亩砦陌婵萍紝Ｖ次墨I(xiàn)[12]）。讀后，極感振奮，原來(lái)除了常用的硅酸鹽水泥與混凝土以外，這世上還存在另外一種優(yōu)秀的水泥與混凝土，不但水硬性極佳，而且可以達(dá)到甚高的強(qiáng)度，各項(xiàng)耐久性指標(biāo)都十分優(yōu)異。不僅如此，這種水泥混凝土還具有許多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)，如原料廣泛、成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、投資較少、能耗較低、環(huán)保性強(qiáng)等。這本專著深深吸引了作者，把作者帶入堿礦渣水泥與混凝土這一研究領(lǐng)域。此后，作者經(jīng)過(guò)兩年半的努力，終于獲得成功，制成了集快硬、高強(qiáng)、低熱、高抗?jié)B、高抗凍、高抗蝕于一體的堿礦渣混凝土，并在原重慶建筑工程學(xué)院大型混凝土工藝實(shí)驗(yàn)室制備了大批堿礦渣混凝土構(gòu)件。1987年6月由重慶市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織了“堿礦渣（JK）混凝土研究項(xiàng)目”技術(shù)鑒定。隨后，向國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、建設(shè)部、國(guó)家建材局等部門(mén)申請(qǐng)并獲準(zhǔn)了多項(xiàng)科研項(xiàng)目，以便繼續(xù)進(jìn)行深入研究，重點(diǎn)解決了以硅酸鈉為堿組分的堿礦渣水泥與混凝土凝結(jié)時(shí)間過(guò)短的難題。1991年8月又由重慶市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織了“堿礦渣（JK）高級(jí)水泥研究項(xiàng)目”的技術(shù)鑒定。1998年5月再由重慶市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)主持鑒定了“新一代（中性鈉鹽）堿礦渣水泥”研究項(xiàng)目。這些成果達(dá)到了當(dāng)時(shí)的國(guó)際先進(jìn)水平。1990年，作者為了加強(qiáng)國(guó)際交流，進(jìn)一步向堿礦渣水泥的發(fā)明者學(xué)習(xí)，致函蘇聯(lián)烏克蘭基輔建筑工程學(xué)院FayXOBCKHfi教授，邀請(qǐng)他來(lái)華講學(xué)。不幸的是，教授剛剛辭世，其大弟子：Kpl4BeHKO教授代為回函，并表示愿意來(lái)華訪問(wèn)。于是，KpHBeHKO教授應(yīng)邀于1990年來(lái)重慶講學(xué)一周，內(nèi)容十分豐富，并饋贈(zèng)作者許多堿礦渣水泥與混凝土領(lǐng)域的寶貴研究資料。1992年10月，作者回訪了烏克蘭基輔建筑工程學(xué)院，并交流研究成果。此后，KpHBeHKO教授又兩度訪問(wèn)重慶。本書(shū)即根據(jù)作者及合作者的研究成果，以及原蘇聯(lián)、歐美國(guó)家相關(guān)文獻(xiàn)編寫(xiě)而成。堿礦渣水泥發(fā)明于1957年，起初被稱為“土壤水泥”，用其制成的混凝土稱為“土壤硅酸鹽”，20世紀(jì)70年代，更名為“堿礦渣水泥”。與我國(guó)類似，在烏克蘭基輔建筑工程學(xué)院發(fā)明堿礦渣水泥三四十年后，西方國(guó)家才開(kāi)始較多地研究堿礦渣水泥，并將這種水泥稱為“堿激發(fā)礦渣水泥”，此名似乎更為貼切。然而作者認(rèn)為，堿礦渣水泥，顧名思義，就是用堿激發(fā)礦渣而得到的水泥，已含有激發(fā)之意，不必再加激發(fā)二字，科技名詞很重要的就是其簡(jiǎn)潔性，這樣使用起來(lái)方便。

內(nèi)容概要

本書(shū)論述了堿礦渣水泥與混凝土的基本原理、原材料及其結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用情況和未來(lái)發(fā)展前景。與當(dāng)前普遍應(yīng)用的硅酸鹽水泥與混凝土相比，堿礦渣水泥與混凝土具有性能優(yōu)異、原料廣泛、工藝簡(jiǎn)單、節(jié)約能源、投資少、成本低及環(huán)保性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，是一種極具開(kāi)發(fā)價(jià)值和推廣應(yīng)用價(jià)值的水泥與混凝土新品種?！　”緯?shū)適合土木工程領(lǐng)域與建筑材料行業(yè)的工程師及專業(yè)技術(shù)人員、科研機(jī)構(gòu)的研究工作者、高等學(xué)校的教師及本科生和研究生閱讀，也適合廣大企業(yè)家及各級(jí)政府主管部門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)者研讀。

書(shū)籍目錄

前言第1章 緒論　1.1 混凝土的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)　1.2 堿礦渣混凝土發(fā)展簡(jiǎn)史及現(xiàn)狀第2章 堿礦渣水泥與混凝土的理論基礎(chǔ)　2.1 堿性水泥——礦物膠結(jié)材的新領(lǐng)域　2.2 堿-堿土金屬膠凝材料　2.3 礦渣在堿性環(huán)境下的水硬性　2.4 其他堿性水泥系統(tǒng)第3章 堿礦渣水泥的原材料　3.1 堿組分　3.2 礦渣　3.3 磷渣、鋼渣、有色冶金渣、粉煤灰及爐渣　3.4 礦物摻料　3.5 外加劑第4章 堿性膠凝系統(tǒng)的水化產(chǎn)物及強(qiáng)度性能　4.1 Na20-CaO-SiO2-H20系統(tǒng)　4.2 Na20-CaO-A1203-H20系統(tǒng)　4.3 Na20-CaO-MgO-SiO2-H20系統(tǒng)　4.4 Na20-CaO-A1203-SiO2-H20系統(tǒng)　4.5 Na20-CaO-MgO-A1203-SiO2-H20系統(tǒng)第5章 堿礦渣水泥石的結(jié)構(gòu)形成及結(jié)構(gòu)　5.1 堿礦渣水泥水化過(guò)程的熱力學(xué)　5.2 堿礦渣水泥的水化動(dòng)力學(xué)及水泥石結(jié)構(gòu)形成　5.3 堿礦渣水泥石的結(jié)構(gòu)第6章 堿礦渣水泥的性能　6.1 堿礦渣水泥的需水性及凝結(jié)時(shí)間　6.2 堿礦渣水泥的水化熱　6.3 堿礦渣水泥的活性　6.4 晶種促硬作用　6.5 堿礦渣水泥的收縮性能第7章 堿礦渣混凝土的結(jié)構(gòu)與斷裂特征　7.1 堿礦渣混凝土中的集料　7.2 堿礦渣混凝土集料與水泥石的界面　7.3 堿礦渣混凝土的結(jié)構(gòu)　7.4 堿礦渣混凝土的斷裂特征第8章 堿礦渣混凝土的性能　8.1 堿礦渣混凝土的物理性能　8.2 堿礦渣混凝土的強(qiáng)度性能　8.3 堿礦渣混凝土的變形性能　8.4 堿礦渣混凝土的收縮及徐變第9章 堿礦渣水泥與混凝土的耐久性　9.1 堿礦渣水泥與混凝土的抗?jié)B性　9.2 堿礦渣水泥與混凝土的抗碳化性能　9.3 堿礦渣混凝土的抗凍性　9.4 堿礦渣水泥與混凝土的抗化學(xué)侵蝕性能　9.5 堿礦渣混凝土的護(hù)筋性　9.6 堿礦渣混凝土的堿集料反應(yīng)　9.7 堿礦渣混凝土的長(zhǎng)期強(qiáng)度和使用性能第10章 堿-熟料-礦渣水泥與混凝土　10.1 堿-熟料-礦渣水泥的緩凝　10.2 影響堿-熟料-礦渣水泥強(qiáng)度的因素　10.3 堿-熟料-礦渣混凝土　10.4 堿-熟料-礦渣水泥的抗化學(xué)侵蝕性能第11章 中性鈉鹽堿礦渣水泥及混凝土　11.1 中性鈉鹽堿礦渣水泥的原理　11.2 中性鈉鹽堿礦渣水泥的配制　11.3 中性鈉鹽堿礦渣混凝土第12章 特種堿性水泥　12.1 超快硬高強(qiáng)堿熟料水泥　12.2 堿鋁酸鹽水泥第13章 堿礦渣水泥的生產(chǎn)與混凝土的構(gòu)件性能　13.1 堿礦渣水泥的生產(chǎn)工藝　13.2 堿礦渣水泥的質(zhì)量控制　13.3 堿礦渣混凝土圓孔板的性能　13.4 堿礦渣混凝土配筋梁的性能第14章 堿礦渣水泥與混凝土的應(yīng)用　14.1 在建筑工程中的應(yīng)用　14.2 用于鐵路軌枕　14.3 用于固井工程　14.4 用于有毒廢渣固化研究第15章 堿礦渣水泥的資源、效益與前景　15.1 堿礦渣水泥的資源　15.2 堿礦渣水泥的效益　15.3 堿礦渣水泥與硅酸鹽水泥之比較　15.4 堿礦渣水泥的前景參考文獻(xiàn)附錄1 原蘇聯(lián)有關(guān)堿礦渣水泥、混凝土和結(jié)構(gòu)的三個(gè)技術(shù)規(guī)程附錄2 礦物名詞表

章節(jié)摘錄

插圖：除水淬高爐礦渣以外，其他含鋁硅酸的物質(zhì)，亦可以被堿激發(fā)而發(fā)生水化產(chǎn)生強(qiáng)度，而成為新的膠凝材料體系。這些物質(zhì)有：鋼渣、銅渣、鎳渣、鋰渣等黑色及有色金屬?gòu)U渣、爐渣、燒煤矸石、粉煤灰以及硅酸鹽水泥熟料。其中最有代表意義的是硅酸鹽水泥和粉煤灰。硅酸鹽水泥是堿度很高的物質(zhì)，自身具有優(yōu)良的水硬性，之所以要用堿金屬化合物去激發(fā)，是因?yàn)橛脡A激發(fā)硅酸鹽水泥，可以得到超快凝和超快硬的高強(qiáng)硅酸鹽水泥石。在許多堵塞工程和搶險(xiǎn)工程可以有效使用。相反，粉煤灰是堿度極低而數(shù)量又很大的含鋁硅鹽物質(zhì)的工業(yè)廢料，對(duì)這種廢料的開(kāi)發(fā)與利用具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義和環(huán)境保護(hù)意義。但是由于其堿度過(guò)低，即使使用堿激發(fā)，也難以使其活化。為了調(diào)節(jié)上述兩種物質(zhì)的堿度，常在這些物質(zhì)中加入另一種鋁硅酸鹽物質(zhì)，以降低或增高此類水泥中鋁硅酸鹽組分的堿度，使之形成性能良好的堿性膠凝材料。這樣出現(xiàn)了以下類別的堿性膠凝材料系統(tǒng)：堿-硅酸鹽水泥熟料膠凝材料（第12章）；堿-硅酸鹽水泥熟料-礦渣膠凝材料（第10章）；堿-硅酸鹽水泥熟料-粉煤灰膠凝材料（第3.4節(jié)）；堿-礦渣-粉煤灰膠凝材料（第3.4節(jié)）；堿-粉煤灰膠凝材料（第3.4節(jié)）。除此之外，還有：堿-鋁酸鹽膠凝材料（第12.2節(jié)）；地質(zhì)聚合物水泥（第1.2節(jié)）。

圖書(shū)封面

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