內容簡介
混凝土礦物摻合料濕磨製備《混凝土礦物摻合料濕磨製備》在利用滲流理論分析混凝土礦物摻合料之摻合料效應的基礎上，對摻加濕磨方式製備的礦物摻合料的混凝土工作性、力學性能、耐久性及其與微結構的關係進行了闡述，以探求一種新的工業廢渣的處理方法，從而促進工業廢渣在水泥混凝土中的資源化利用。與乾磨相比，濕磨方法可實現混凝土礦物摻合料的低成本、低能耗製備，具有廣闊的市場前景和良好的社會、經濟效益。
前 言
優質礦物摻合料的加入對混凝土物理力學性能及微結構有較大的改善作用，能顯著提高混凝土的耐久性能，可克服純矽酸鹽水泥許多潛在的及現實的問題，如早期水化熱高、混凝土坍落度損失大、界面區取向強烈等缺陷。在現代混凝土技術中，因礦物摻合料具有較好的填充效應、活性效應和微集料效應，其摻入可改善混凝土微結構，提高混凝土的抗滲透性能及各項耐久性，經過一定質量控制的礦物摻合料已成為高性能混凝土不可或缺的組分之一。
製備混凝土礦物摻合料已成為工業廢渣的重要利用途徑之一，但也常因工業廢渣在礦物組成、化學品質、細度等方面存在較大差異，給礦物摻合料的生產及套用帶來許多障礙，使得工業廢渣利用率長期處於較低水平。儘管礦物摻合料引入水泥混凝土已有近百年的歷史，人們對其進行了大量的研究，但絕大部分研究都停留在對實驗現象的解釋上，礦物摻合料的製備技術仍缺乏系統理論指導；人們雖然對礦物摻合料的作用途徑有較清楚的認識，對各種摻合料效應有較明晰的理解，但對如何有效地綜合利用礦物摻合料的各種效應，全面提高水泥基材料的性能，仍缺乏行之有效的合適辦法。
用作礦物摻合料的工業廢渣畢竟是工業副產品，要把其套用於水泥混凝土，一般需對其進行加工處理。當前，礦物摻合料的處理設備存在能耗高或設備投資大等問題。以粉磨礦渣為例，配有選粉機的球磨機圈流粉磨系統的綜合電耗達80kW·h/t，立磨粉磨系統雖可節能50%左右，綜合電耗為33~37kW·h/t，但它存在設備投資大等問題，一台立磨及相關配套設備投資達億元之巨，限制了立磨的套用。另外，工業廢渣排放過程一般為水冷或濕排方式，水淬礦渣含水率達10%~20%，濕排粉煤灰含水率更高。採用現有粉磨方式需對其進行烘乾或燃燒處理，為去除其中水分每噸水淬礦渣需消耗燃料（一般為輕柴油或燃煤粉）達幾十千克，更增加現有處理方法的能耗。而且，當前處理方法製備的礦物摻合料普遍存在粒徑分布寬的問題，其中引入的粗顆粒對體系的緊密堆積無益，不能有效促進膠凝體系形成緊密堆積，對改善水泥基材料性能作用有限。
目前，礦物摻合料的製備、套用已牽涉水泥基材料科學研究的各個方面。正是對礦物摻合料的研究推動了混凝土技術的發展，同時混凝土技術的發展需求也為礦物摻合料的研究指明了方向，提供了動力。基於上述背景，筆者擬通過對礦物摻合料各種效應進行研究，提出一種新的礦物摻合料處理方式，即採用濕磨方法對工業廢渣進行處理，製備含有一定水分的漿體狀混凝土礦物摻合料（簡稱漿狀摻合料），漿狀摻合料可直接用於配製各種強度等級的混凝土；礦物摻合料濕磨處理技術的套用可降低工業廢渣處理成本及生產能耗，並可改善礦物摻合料的性能，從而有利於其摻合料效應的充分發揮，全面提升水泥基材料的性能。
在本書撰寫完成之際，筆者要特別感謝引導自己進入水泥混凝土科學研究領域的兩位導師：中國建築材料科學研究總院陳益民教授、武漢理工大學馬保國教授。同時衷心感謝給予筆者支持和幫助的業界同仁。
筆者的研究工作得到國家自然科學基金委、湖北省科技廳、湖北省教育廳、湖北省建設廳、武漢市科技局等單位的資助，湖北工業大學土建學院、科技處、人事處等部門給予了大力支持，在此一併致以深深的謝意。
本書在撰寫過程中，參考了國內外相關文獻資料，在此向作者表示誠摯的感謝。
限於水平和工程實踐經驗，書中的疏漏和不妥之處在所難免，敬請讀者予以指正。
賀行洋
2010年7月
讀者對象
《混凝土礦物摻合料濕磨製備》可供土木工程領慚口建築材料行業的科技人員閱讀，也可作為高等院校相關專業師生的參考書。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 礦物摻合料研究進展及存在問題
1.2.1 礦物摻合料研究歷史
1.2.2 礦物摻合料研究現狀
1.2.3 存在問題
1.3 礦物摻合料濕磨製備研究的背景及意義
1.3.1 研究背景
1.3.2 工程套用意義
1.4 原材料及其性質
1.4.1 水泥
1.4.2 礦物摻合料
1.4.3 減水劑
1.4.4 集料
1.4.5 水
第2章 水泥石微結構、滲流與巨觀性能
2.1 滲流理論簡述
2.1.1 經典滲流理論
2.1.2 滲流理論的兩個推廣
2.2 水泥石微結構的滲流理論闡述
2.2.1 水泥石微結構特徵與隨機幾何結構
2.2.2 中心質假說與滲流理論
2.2.3 基於滲流理論的水泥石微結構模型構造
2.3 孔滲流與水泥石強度分析
2.3.1 現有水泥石強度理論
2.3.2 現有孔隙率強度模型誤差分析
2.3.3 基於孔滲流的孔隙率強度模型構造
2.4 礦物摻合料粒徑、摻量與摻合料效應發揮
2.4.1 有效發揮摻合料效應的問題及其本質
2.4.2 影響摻合料效應發揮的主要因素
2.4.3 礦物摻合料的合適粒徑
2.4.4 礦物摻合料的允許摻量
2.4.5 膠凝材料粉體細度表征與體積比表面積
2.4.6 關於礦物摻合料效應評價指標的一點思考
2.5 孔隙率強度模型的實驗驗證
2.5.1 實驗設計
2.5.2 孔隙率強度模型驗證
2.6 礦物摻合料的摻合料效應分析
2.6.1 礦物摻合料對硬化漿體孔隙率強度模型中σ0、n值影響
2.6.2 礦物摻合料的正效應與負效應
2.6.3 鋼渣的摻合料效應
2.6.4 礦渣的摻合料效應
2.6.5 粉煤灰的摻合料效應
2.7 小結
第3章 漿狀礦物摻合料的製備
3.1攪拌磨濕磨礦物摻合料的優勢
3.1.1 攪拌磨簡介
3.1.2 攪拌磨濕磨礦物摻合料的優勢
3.2 濕磨實驗參數確定
3.2.1 濕磨摻合料水固比
3.2.2 球料比
3.3 漿狀礦物摻合料的分散穩定性及流變性能
3.3.1 分散體系中粒子間作用力及其分散穩定性調控
3.3.2 漿狀摻合料的沉降及黏度
3.4 濕磨處理對礦物摻合料物化性能的影響
3.4.1 濕磨處理對漿狀摻合料表面結構的影響
3.4.2 濕磨漿狀摻合料的顆粒群分布
3.4.3 濕磨處理的漿狀摻合料其他物化性能
3.4.4 漿狀摻合料物化性能的儀器分析
3.5 漿狀礦物摻合料的膠砂強度
3.5.1 細度對漿狀摻合料膠砂強度的影響
3.5.2 放置時間對漿狀摻合料膠砂強度的影響
3.5.3 鹼度及離子組成對粉煤灰漿狀摻合料膠砂強度的影響
3.6 漿狀礦物摻合料的摻合料效應
3.7 小結
第4章 漿狀礦物摻合料混凝土的力學性能及工作性
4.1 粉煤灰漿狀摻合料混凝土的強度及工作性
4.1.1不同細度粉煤灰漿狀摻合料混凝土的強度及工作性
4.1.2 長時間放置粉煤灰漿狀摻合料混凝土的強度及工作性
4.1.3 乾、濕磨處理粉煤灰混凝土對比
4.2 礦渣漿狀摻合料混凝土的強度及工作性
4.2.1 不同細度礦渣漿狀摻合料混凝土的強度及工作性
4.2.2 長時間放置礦渣漿狀摻合料混凝土的強度及工作性
4.2.3 乾、濕磨處理礦渣混凝土對比
4.3 複合漿狀礦物摻合料混凝土的強度及工作性
4.3.1 F8S6系列複合漿狀摻合料混凝土的強度及工作性
4.3.2 F10S6系列複合漿狀摻合料混凝土的強度及工作性
4.3.3 F8S7系列複合漿狀摻合料混凝土的強度及工作性
4.4 漿狀礦物摻合料混凝土的凝結時間
4.5小結
第5章 漿狀礦物摻合料混凝土的耐久性
5.1 混凝土抗氯離子滲透性能
5.1.1 粉煤灰混凝土抗氯離子滲透性能
5.1.2 礦渣混凝土抗氯離子滲透性能
5.1.3 複合摻合料混凝土抗氯離子滲透性能
5.1.4 長時間放置漿狀摻合料混凝土抗氯離子滲透性能
5.2 混凝土乾燥收縮性能
5.2.1 粉煤灰混凝土的乾燥收縮性能
5.2.2 礦渣混凝土的乾燥收縮性能
5.2.3 複合摻合料混凝土乾燥收縮性能
5.2.4 長時間放置漿狀摻合料混凝土的乾燥收縮性能
5.3 漿狀礦物摻合料混凝土抗海水侵蝕性能
5.3.1 粉煤灰混凝土抗海水性能
5.3.2 礦渣混凝土抗海水侵蝕性能
5.3.3 複合摻合料混凝土抗海水侵蝕性能
5.3.4 長時間放置漿狀摻合料混凝土抗海水侵蝕性能
5.4 漿狀摻合料水泥石組成、微結構與其混凝土耐久性
5.4.1 水泥石組成與其混凝土耐久性分析
5.4.2 水泥石微結構與其混凝土耐久性
5.5 小結
第6章 漿狀礦物摻合料的套用
6.1 在商品混凝土中的套用
6.1.1 普通強度等級混凝土配製
6.1.2 大摻量漿狀摻合料混凝土配製
6.1.3 漿狀摻合料配製商品混凝土的工藝路線
6.2 在水泥基灌漿材料中的套用
6.3 在預製混凝土構件中的套用
6.4 其他套用
6.5 套用前景與社會經濟效益
6.5.1 套用前景
6.5.2 社會效益與經濟效益
6.6 總結
參考文獻
