基本信息
圖書等級：平裝
作 者：王迎春、蘇英、周世華
是否在銷：在銷
上市日期：2011年10月01日
ISBN編號：978-7-122-11562-1
開 本：16
頁 數：260
出 版 社：化學工業出版社
書 店：中國水泥網建材書店
內容簡介
本書是《水泥生產技術叢書》的一個分冊，主要介紹各類矽質工業副產品在水泥和混凝土中的套用技術，包括礦渣和礦渣粉、粉煤灰、鋼渣和鋼渣粉、煤矸石和高嶺土、磷渣粉、矽粉等的基本性能以及用作水泥混合材與混凝土摻合料的製備過程和套用技術。
讀者對象
本書可供水泥和混凝土領域的生產技術人員、科研人員、工程技術人員閱讀，也可供高校相關專業師生參考。
前 言
水泥是社會經濟發展最主要的建築材料之一，在今後幾十年甚至上百年之內仍然是無可替代的基礎材料，對人類生活文明的重要性不言而喻。我國是水泥生產和消費大國，自1985年以來，我國水泥年產量一直居世界首位，目前占世界總產量的比重已近50%，2005年的產量已超過10億噸。全國有水泥生產企業數千家，從業人員數百萬人。在今後相當長的時期內，我國水泥的產量仍將持續增長，最終穩定在一個較高的水平上。
水泥工業的快速發展，以及水泥生產裝備水平和生產技術水平的逐步提高，使越來越多的工程技術人員投入到水泥行業中。一方面，很多企業規模擴張較快，一些技術人員的專業水平跟不上生產技術的發展；另一方面，由於高等院校對於學生的培養趨於重基礎、寬專業，專業授課時數減少，從事水泥生產的專業技術人員需要在生產實踐中學習和掌握更多的專業知識。為此我們組織編寫了這套水泥生產技術叢書，以期對水泥生產企業的技術人員有所幫助。
本套叢書共有《水泥的原料與燃料》、《水泥熟料燒成工藝與裝備》、《水泥生產破碎與粉磨工藝技術及設備》、《水泥化學分析》、《水泥性能及其檢驗》、《水泥岩相》、《水泥工業大氣污染治理》、《水泥窯用耐火材料》、《水泥混合材和混凝土摻合料》和《水泥工藝外加劑技術》10個分冊，基本上涵蓋了水泥生產工藝全過程、產品性能控制、生產裝備及其維護保養等各方面的知識。叢書的作者均為長期從事水泥行業科研、教學和生產一線工作的高級專業技術人員，有較高的專業技術水平和豐富的實踐經驗，叢書中包含了作者們多年的經驗積累和部分研究成果。考慮到目前我國水泥工業的生產裝備仍然是窯外分解窯和機械化立窯共存的局面，雖然新型乾法窯逐步占據主導地位，但是在今後一段時期仍然會有部分機立窯存在，在提高新型乾法窯水泥企業技術水平的同時，提高機立窯企業技術人員的技術水平進而提高機立窯水泥質量和降低資源消耗，也有利於經濟可持續發展。因此，本套叢書的內容既力求全面系統地反映水泥新型乾法生產工藝技術，也兼顧機立窯存在的客觀需求。叢書儘可能從實用的角度總結和反映近年來國內外水泥生產技術方面的新進展和新成果，並給出一些生產實例，相信對於水泥生產企業的技術人員及管理人員會有所幫助，對於從事水泥專業研究和教學的科技人員、教師和研究生也會有較好的參考價值。
由於作者的知識水平和掌握的資料有限，叢書所述內容難免有疏漏和不妥之處，我們真誠歡迎讀者提出寶貴的意見和建議，以便再版時使其得到改進和完善。
《水泥生產技術叢書》編委會
2006年11月
前言
水泥混凝土作為當今大宗的人造建築材料，在經濟建設中起著重要的作用，但混凝土所使用的膠凝材料——水泥，其生產過程的資源消耗、能源消耗與環境污染等問題十分突出，水泥生產消耗大量的石灰石、黏土、煤等不可再生的資源，同時排放數以億噸計的CO2、SO2和NOx等廢氣及粉塵，對環境造成嚴重污染。根據最新的統計，生產1t水泥大概排放0?88tCO2，由此推算水泥工業排放的CO2占全球CO2總排放量的7?5%。如何少用熟料，多摻入工業廢棄物（礦渣、粉煤灰、鋼渣、磷渣、矽粉等）用於水泥混凝土生產，是可持續發展和降低混凝土生產成本的重要技術路線。今後負責選擇材料的工程師，將被期待履行更多的社會職責，不僅要考慮材料的工程性能和造價，而且要重視其生態友好性。
在全世界能源和自然資源保護日益重要的背景下，大多數國家對工業廢棄物在施工過程中具有的經濟、環境和技術方面的優勢表現出積極的興趣，許多工業廢棄物被證明在減少水泥生產對環境衝擊方面具有很多技術優勢。混凝土有優良的生態形象，而且可以普遍接受的是似乎沒有比混凝土業更好的產業來處理其他工業活動排放的數量龐大的廢棄物。
混凝土行業消納的工業廢棄物主要是礦渣和粉煤灰，隨著產業政策的調整和環境保護意識的提高，其他工業廢棄物的利用也呈現上升趨勢，包括磷渣、鋼渣、釩鈦渣等各種冶金渣。在混凝土中使用這些矽質工業副產品有諸多優勢，比如：節省能源和天然資源、減少CO2排放、利廢環保等。2008年，我國的水泥產量為13?99億噸，幾乎是世界水泥產量的一半，其中熟料產量為9?7億噸，餘下的混合材主要是礦渣和粉煤灰。這些混合材高達3?5億噸，因而也相應地減少了大約3億噸的CO2排放。我國生產的水泥約有25%是來自混合材的貢獻（另5%是石膏）。
除了在水泥生產中用作混合材外，工業廢棄物經過處理和篩選後，也可以作為單獨的膠凝組分直接用於混凝土的生產，這些矽質工業副產品相當大的部分具有潛在活性或膠凝性，在混凝土行業甚至不被稱為副產品或工業廢棄物，而代之以礦物摻合料、礦物外加劑和“輔助膠凝材料”之類比較積極的術語。
基於以上事實，矽質工業副產品在水泥混凝土行業中的套用持續地成為全世界廣泛關注的研究領域，其套用使現代混凝土更耐久、更綠色、更環保，成為進一步推動水泥混凝土行業發展循環經濟和可持續發展的動力。本書系統地闡述和總結了各國學者在該領域的最新研究成果，展望了混凝土行業利用其他工業廢棄物的巨大潛力，內容包括礦渣和礦渣粉、粉煤灰、鋼渣和鋼渣粉、煤矸石和高嶺土、磷渣粉、矽粉等矽質工業副產品在水泥混凝土中的套用技術，其中很大一部分是筆者和同事的工作成果，具有一定的實用價值。
目前市場上還沒有一部專門介紹水泥混合材和混凝土摻合料的圖書。本書作為第一本關於水泥混合材和混凝土摻合料的專著，力求比較全面地介紹各類工業廢棄物製備水泥混合材和混凝土摻合料的生產過程、產品性能和套用技術，以期為讀者提供一些參考。
本書在撰寫過程中得到了長江科學院同事們的支持和幫助，恕未能一一提及，在此一併表示真誠的感謝。筆者還要特別感謝我的家人對我的理解、支持和幫助。
由於筆者水平有限，書中內容難免存在不妥和疏漏，敬請讀者指正。
王迎春
2011年3月
目 錄
引言
第一章用於水泥和混凝土的礦渣與礦渣粉
第一節概述4
一、礦渣的來源及其製備4
二、套用歷史和發展趨勢8
第二節礦渣的組成、結構與性能11
一、化學成分11
二、礦渣的組成結構與水硬活性13
三、礦渣粉的品質指標20
第三節礦渣對水泥水化過程和性能的影響24
一、對水泥水化和硬化的影響24
二、摻礦渣粉水泥的水化程度25
三、對水泥流變性能的影響26
四、對水泥凝結時間的影響29
五、對水泥水化熱的影響30
六、對水泥膠砂強度的影響30
七、對硬化水泥漿體化學收縮的影響31
第四節礦渣粉對混凝土性能的影響33
一、新拌混凝土33
二、硬化混凝土35
第五節礦渣粉對混凝土耐久性的影響38
一、抗凍性能38
二、抗滲性能38
三、抗硫酸鹽侵蝕性能39
四、鹼?骨料反應41
五、抗碳化和鋼筋鏽蝕42
參考文獻42
第二章用於水泥和混凝土的粉煤灰
第一節概述45
一、來源和製備45
二、套用歷史和發展趨勢50
第二節粉煤灰的組成、結構與性能52
一、化學成分52
二、顆粒形態53
三、細度與燒失量54
四、需水量比58
五、三氧化硫含量與鹼含量60
六、氧化鈣含量61
七、礦物組成和活性61
第三節粉煤灰對水泥性能的影響64
一、對水泥水化的影響64
二、水化熱68
三、凝結時間70
四、水泥的膠砂強度70
第四節粉煤灰用作混凝土摻合料72
一、在混凝土中的效應分析72
二、對新拌混凝土性能的影響73
三、對硬化混凝土性能的影響75
四、對混凝土耐久性的影響78
第五節粉煤灰在高性能自密實混凝土中的套用技術85
一、摻入粉煤灰的技術優勢85
二、摻粉煤灰自密實混凝土配合比的設計87
三、配合比的最佳化91
四、施工現場室內驗證92
第六節粉煤灰在大體積混凝土和碾壓混凝土中的套用94
一、粉煤灰取代水泥的最大限量94
二、碾壓混凝土的技術特點94
三、粉煤灰對碾壓混凝土性能的影響95
參考文獻100
第三章用作水泥混合材和混凝土摻合料的鋼渣粉
第一節概述102
一、鋼渣的來源102
二、鋼渣套用歷史103
三、鋼渣套用前景104
第二節鋼渣組成、結構與性能104
一、鋼渣化學組成與膠凝性能104
二、鋼渣礦物組成與膠凝性能105
第三節鋼渣活性激發措施與機理106
一、機械磨細106
二、化學激發107
三、熱激發108
四、礦物重構109
第四節摻加鋼渣粉的水泥性能110
一、水泥強度110
二、標準稠度需水量、凝結時間113
三、體積安定性113
四、水化熱116
第五節鋼渣粉對混凝土性能的影響117
一、新拌混凝土117
二、硬化混凝土119
參考文獻122
第四章煤矸石和偏高嶺土在水泥和混凝土中的套用
第一節煤矸石在水泥和混凝土中的套用125
一、煤矸石的化學和礦物組成125
二、煤矸石的活性127
三、摻加煤矸石的水泥和混凝土的性能131
第二節偏高嶺土在水泥和混凝土中的套用134
一、偏高嶺土的組成和結構134
二、偏高嶺土的製備技術135
三、偏高嶺土用於水泥和混凝土的性能137
參考文獻144
第五章用作水泥混合材和混凝土摻合料的磷渣粉
第一節概述146
一、磷渣的來源146
二、磷渣與磨細磷渣粉的套用歷史147
三、套用前景150
第二節磷渣組成、結構和性能150
一、化學成分150
二、磷渣中玻璃體形態151
三、磷渣的品質指標153
第三節磷渣活性的激發措施與機理分析154
一、磷渣的水硬活性154
二、影響磷渣活性的主要因素155
三、磷渣活性的物理激發方法156
四、磷渣活性的化學激發措施157
第四節磷渣粉對水泥水化和性能的影響159
一、摻磷渣粉水泥的水化硬化過程159
二、對水泥凝結時間的影響168
三、對水泥水化熱的影響170
四、對水泥強度的影響172
第五節磷渣粉對混凝土性能的影響174
一、新拌混凝土174
二、硬化混凝土176
三、磷渣粉對混凝土性能影響的綜合評價179
四、磷渣套用中存在的問題180
參考文獻181
第六章用於水泥和混凝土的矽粉
第一節概述183
一、矽粉的來源183
二、矽粉的種類184
三、套用歷史和發展趨勢185
第二節矽粉的組成、結構與性能188
一、化學成分188
二、礦物結構形態189
三、物理特性189
四、矽粉在水泥混凝土中的作用機理分析192
第三節矽粉對水泥水化和性能的影響193
一、摻矽粉水泥的水化產物及其微觀結構193
二、摻矽粉水泥的水化熱195
三、對水泥膠砂流動度的影響195
四、對水泥凝結時間的影響196
五、摻矽粉水泥的強度發展196
六、矽粉對水泥收縮的影響199
七、摻矽粉水泥的抗侵蝕性200
第四節矽粉對混凝土性能的影響201
一、對新拌混凝土性能的影響201
二、矽粉對硬化混凝土性能的影響202
三、矽粉對混凝土耐久性的影響205
第五節矽粉混凝土的主要用途與套用技術特點210
一、主要用途210
二、矽粉混凝土的套用技術特點211
參考文獻212
第七章用於混凝土的漿狀礦物摻合料
第一節漿狀摻合料的製備技術和特點215
一、攪拌磨濕磨礦物摻合料的優勢215
二、濕磨參數確定216
第二節漿狀摻合料的性能218
一、濕磨處理對礦物摻合料物化性能的影響218
二、漿狀摻合料的分散穩定性及流變性能225
三、漿狀摻合料的摻合料效應230
四、用漿狀摻合料配製不同等級混凝土231
五、漿狀摻合料混凝土的凝結時間233
六、漿狀摻合料混凝土的耐久性235
七、漿狀摻合料水泥石組成、微結構與其混凝土耐久性244
第三節漿狀摻合料的套用前景254
一、在商品混凝土中的套用254
二、在水泥基灌漿材料中的套用255
三、在預製混凝土構件中的套用256
四、其他套用257
五、套用前景與社會經濟效益258
參考文獻259
