碱激发材料·当代土木工程科技精品译丛

    ＲＩＬＥＭ *技术发展报告　第１３卷

 

    国际材料与结构研究实验联合会（ｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＵｎｉｏｎｏｆＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓａｎｄＥｘｐｅｒｔｓｉｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＲＩＬＥＭ）成立于１９４７年，是旨在推动建筑科学、技术和工业化发展的非政府科技联盟，实现该领域研究与应用间的技术转化。ＲＩＬＥＭ
关注建筑材料及其在建筑和市政工程材料中的应用，涵盖了从建筑建造、使用和材料回收的全过程。ＲＩＬＥＭ
的更多信息和前期出版物都可以在ｗｗｗ．ＲＩＬＥＭ．ｎｅｔ上查到。ＲＩＬＥＭ
*技术发展报告（ＳＴＡＲ）是由技术委员会（ＴＣ）撰写的。这些报告是ＲＩＬＥＭ*重要的对外公开资料———报告该领域*前沿的科学与工程资讯。ＴＣ的工作是ＲＩＬＥＭ
重要职能之一。ＴＣ的成员都是本领域的专家，在他们的空余时间分享他们的专业知识。所以，广大科技界同仁都受益于ＲＩＬＥＭ
的相关活动。ＲＩＬＥＭ
的目标就是要把该领域的*资讯广泛传播给科学界。因此，ＲＩＬＥＭ
非常重视ＳＴＡＲ技术委员会的发展报告，并且尽可能鼓励他们出版。发展报告以及类似报告的提出为实际标准规范的提高提供科学基础。只有具备坚实的科学基础，建筑工程实战才能更高效、更经济。ＲＩＬＥＭ
也期望这份报告内容能广泛用于科学界。

第１章　绪论和研究范围

　　１．１　报告结构

　　１．２　背景 

　　１．３　激发剂与固体原料复合体系

　　１．４　术语说明

　　参考文献

第２章　历史背景与概述

　　２．１　碱激发材料发展的必然性

　　２．２　碱激发历史

　　２．３　碱激发溶液化学

　　２．４　碱激发技术的全球发展

　　２．５　碱激发材料在北欧、东欧和中欧地区的发展

　　２．６　碱激发材料在中国的研究状况

　　２．７　西欧与北美碱激发水泥的发展

　　２．８　大洋洲碱激发水泥的发展

　　２．９　拉丁美洲碱激发水泥的发展

　　２．１０　印度碱激发水泥的发展

　　２．１１　小结

　　参考文献

第３章　胶凝材料化学———高钙碱激发胶凝材料

　　３．１　介绍

　　３．２　矿渣基碱激发胶凝材料的结构与化学特性

　　３．３　矿渣体系的激发剂

　　３．４　孔溶液化学

　　３．５　ＢＦＳ性能的影响

　　３．６　ＣＳＨ中的碱
（包括碱激发硅酸盐水泥）

　　３．７　非高炉矿渣前驱体

　　３．８　小结

　　参考文献

第４章　胶凝材料化学———低钙碱激发胶凝材料

　　４．１　低钙碱激发胶凝材料

　　４．２　胶凝材料的结构特性和激发剂的影响

　　４．３　粉煤灰及其与碱性溶液的相互作用

　　４．４　天然矿产资源

　　４．５　火山灰和其他天然火山灰

　　４．６　低钙冶金渣

　　４．７　合成体系

　　４．８　小结

　　参考文献

第５章　胶凝材料化学———复合体系和中钙体系

　　５．１　引言

　　５．２　复合胶凝体系中的共生凝胶

　　５．３　中钙体系中的激发剂

　　５．４　单一原料

　　５．５　复合原料

　　５．６　小结

　　参考文献

第６章　外加剂

　　６．１　碱激发体系的外加剂定义

　　６．２　引气剂

　　６．３　促凝剂和缓凝剂

　　６．４　减水剂和高效减水剂

　　６．５　减缩剂

　　６．６　小结

　　参考文献

第７章　碱激发混凝土———配合比设计标准和早期性能

　　７．１　简介

　　７．２　ＴＣ２２４-ＡＡＭ标准编制规划———基于性能实施方案

　　７．３　碱激发胶凝材料的标准

　　７．４　碱激发混凝土的标准

　　７．５　与ＡＡＭ有关的现行标准调研

　　７．６　原材料分析

　　７．７　养护的重要性 

　　７．８　小结

　　参考文献

第８章　耐久性和测试———化学基体裂化过程

　　８．１　引言

　　８．２　抗硫酸盐测试

　　８．３　碱-骨料反应

　　８．４　浸出试验

　　８．５　耐酸性

　　８．６　耐碱性

　　８．７　海水侵蚀

　　８．８　软水侵蚀

　　８．９　生物诱导侵蚀

　　８．１０　小结

　　参考文献

第９章　耐久性和测试———劣化与物质传输

　　９．１　简介

　　９．２　渗透性和孔隙率 

　　９．３　界面过渡区

　　９．４　氯化物

　　９．５　钢筋锈蚀直接分析

　　９．６　碳化

　　９．７　风化

　　９．８　小结

　　参考文献

第１０章　耐久性和测试———物理性能

　　１０．１　引言

　　１０．２　力学性能测试

　　１０．３　收缩和开裂

　　１０．４　徐变

　　１０．５　冻融和抗冻性

　　１０．６　小结 

　　参考文献

第１１章　建筑与市政基础设施的示范项目和应用

　　１１．１　引言

　　１１．２　碱激发ＢＦＳ混凝土构造

　　１１．３　混凝土路面

　　１１．４　地下及沟槽结构

　　１１．５　比利时布鲁塞尔Ｌｅｐｕｒｄｏｃｉｍｅｎｔ公司

　　１１．６　Ｐｙｒａｍｅｎｔ水泥及相关产品（法国的ＣｏｒｄｉＧéｏｐｏｌｙｍèｒｅ／美国的Ｌｏｎｅｓｔａｒ）

　　１１．７　芬兰开发的Ｆ混凝土以及其他材料

　　１１．８　ＡＳＣＥＭ水泥
（荷兰）

　　１１．９　ＥＣｒｅｔｅ水泥

　　１１．１０　不同地区的铁路轨枕

　　１１．１１　小结 

　　参考文献

第１２章　碱激发材料的其他潜在应用 

　　１２．１　引言

　　１２．２　轻质碱激发材料

　　１２．３　油井水泥

　　１２．４　高温性能

　　１２．５　废弃物的稳定化／固化

　　１２．６　纤维增韧

　　１２．７　小结

　　参考文献

第１３章　碱激发技术的总结与展望

　　１３．１　技术委员会的成果总结

　　１３．２　碱激发的未来

　　１３．３　结语

    碱激发材料（ＡＡＭ）的概念自２０世纪初为人所知，至今已超过一百年，在前苏联、中国、澳大利亚等国有几十年的工程应用示范，但一直没有在世界范围内大规模推广。随着水泥基胶凝材料原材料的大量开采使用，从２０世纪９０年代，国际上对碱激发材料的基础研究又开始蓬勃发展，特别是在中国，改革开放和工业化发展不断深入，产生出大量铝硅酸盐工业固体废弃物，活性铝硅酸盐固废（如粉煤灰、冶金渣、煤系高岭土、赤泥等）制备碱激发材料的研究不断扩展和深入。工业固废制备碱激发材料的基础理论、技术、标准和产业化推广亟需一本专业的指导教材。

    国际材料与结构研究实验联合会（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＵｎｉｏｎｏｆＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓａｎｄＥｘｐｅｒｔｓｉｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＲＩＬＥＭ）在此背景下，于２００６年发起成立了碱激发材料技术委员会，并由英国ＪｏｈｎＬ．Ｐｒｏｖｉｓ教授和澳大利亚ＪａｎｎｉｅＳ．Ｊ．ｖａｎＤｅｖｅｎｔｅｒ教授组织编写《碱激发材料》一书。该书是针对碱激发材料发布的研究报告，具有广泛的国际影响力，得到业界同仁的一致认可和赏识。

    为此，在获得出版公司（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ）授权许可下，我们一年前组织了行业力量对本书进行中文版的翻译工作。经过一年多紧锣密鼓的组织翻译和校对，终于将此书审阅完成。

    中文版的组织翻译工作，主要由中国矿业大学（北京）混凝土与环境材料研究院王栋民老师和刘泽老师及其研究生，以及华电电力科学研究院彭桂云院长和王群英主任及其团队成员完成。其中第１章由王栋民、刘泽主译，第２章由张大旺、房奎圳主译，第３章由于杰、崔勇主译，第４章由任才富、刘少卿主译，第５章由刘泽、王琳琳主译，第６章由彭桂云、苏彤主译，第７章由王群英、芮雅峰主译，第８章由周瑜、张明娟主译，第９章由王栋民、张川川主译，第１０章由张雷、陈仕国主译，第１１章由刘泽、程国东主译，第１２章由亢一星、陈仕国主译，第１３章由王栋民、刘泽主译。之后，刘泽老师和张大旺博士对全书进行了校对和审定，王栋民老师和彭桂云院长再次进行专业校对，终由刘泽老师全面审阅和终定稿，始今交付正式出版。

    《碱激发材料》从组织翻译、校对到终审阅、出版印刷，众多参与者付出巨大辛劳，在整个出版过程中，得到了各方面专家和领导的支持与帮助。在此，对所有参与本书出版工作的朋友和业界人士致以真诚的敬意和感谢！

    毋庸讳言，由于水平和精力有限，翻译、校对和审阅工作仍有遗漏和瑕疵，敬请读者批评指正！

 

    刘　泽

    ２０１８年８月