有替代硅酸盐水泥熟料的生产的选择吗?(英文)

人们一直在寻找CO2排放量低的水硬性胶凝材料,用它替代传统的以硅酸盐水泥熟料(Portland clinker,PC)为主的水泥。介绍了几种处于不同发展时期的新型非PC基的胶凝材料体系。目前大多数水泥生产商都尽可能多地用辅助性胶凝材料替代硅酸盐水泥熟料。火山灰材料具有低的水硬活性,它可使用高浓度碱金属溶液来激发,得到介于"地聚合物"和石灰激发火山灰胶凝材料间的复合胶凝材料。较远期可以期待基于贝利特、硫铝酸钙和铁铝酸钙矿物组成的水泥熟料,如拉法基公司的AetherTM已投入生产。更远的将来,不产生CO2的原材料,如硅酸镁等,可能使得水泥生产中实现CO2零排放,然而,这些胶凝材料的耐久性有待验证,用其配制的混凝土中钢筋锈蚀的防护是实际应用中的关键问题。     

高炉矿渣微粉的火山灰活性评价与影响因素

高炉矿渣微粉作为一种常用的辅助胶凝材料,由于其较强的潜在胶凝活性被广泛应用于水泥混凝土中。因此,矿渣微粉的火山灰活性发挥对水泥混凝土材料的力学性能与耐久性尤其重要。文中以马钢矿渣微粉为例对其火山灰活性进行了综合评价,并根据国内外研究进展归纳总结了影响其火山灰活性的关键因素,为矿渣微粉的改性与在水泥混凝土中应用提供参考。     

混凝土中辅助胶凝组分的研究进展

利用多孔结构且主要成分为天然活性SiO2的硅藻土、类火山灰效应的矿渣和粉煤灰以及加速水泥水化的硅灰,通过多组分复掺工艺,可开发出能够大比例替代水泥的建筑胶凝材料,真正实现固体废弃物的循环利用。多组分复掺后形成的多元相效应,优化了料浆的工作性能并提高了样品的强度、耐久性等性质。但其早期强度增长缓慢的问题和参与复掺的辅助胶凝材料的种类、比例、物化性质等参数的探讨将成为以后研究工作的重点。     

“可持续发展的水泥基材料与应用国际研讨会”第一轮通知

中国是世界最大的水泥基材料生产与使用国家,水泥产量占世界总产量的50%以上。提高我国水泥基材料生产与使用的技术水平对于资源与能源的有效利用、降低环境负荷、促进水泥基材料与土木工程的可持续发展具有重要意义。生产与使用环节的节能、降耗、环保、高品质、高效率、节约化是水泥基材料的发展趋势,也是可持续发展的要求。目前的研究重点包括:原材料资源的合理化利用、水泥工业节能降耗、减少温室气体与有害气体的排放、工业废弃物的资源化利用、新型胶凝材料的研发、高性能混凝土的制备与应用、混凝土材料与基础设施的耐久性与全寿命评价等。     

循环流化床固硫灰复合胶凝材料的早期水化特点

研究了大掺量循环流化床固硫灰复合胶凝材料的物理力学性能,以及其早期水化放热特点和水化产物。研究结果表明:利用掺量为30%～60%固硫灰制备的复合胶凝材料满足32.5、42.5强度等级水泥标准;固硫灰复合胶凝材料的标准稠度比水泥的标准稠度大,且随着固硫灰用量的增加标准稠度增加,同时凝结时间变长;与P.O42.5水泥相比,循环流化床固硫灰复合胶凝材料水化的诱导期较长,水化放热速率明显变小,水化热较低。     

2040年世界水泥工业CO_2零排放路线图

水泥工业是全球工业CO_2排放的大户之一,约占总量的5%。水泥工业减排CO_2,一是要研发推广低碳低钙新品种水泥,逐步减少传统波特兰水泥(OPC)的用量占比,现今已经研发成功正在推广完善的新类型水泥主要有贝利特(Belite)水泥、硫铝酸盐水泥(CSA)、Solidia水泥、水化铝酸钙材料、矿物聚合胶凝材料(Geopolymers);二是要在维持水泥品质性能不变的前提下,研发推广多用32.5级低标号水泥,少用52.5级高标号水泥;三是要从水泥窑废气中捕集CO_2或是利用藻类光合作用吸取CO_2。按本路线图逐步推进,2040年世界水泥工业有望基本实现CO_2零排放目标。     

辅助性胶凝材料对混合水泥水化和耐久性的影响:化学与物理原理（英文）

采用物理和化学方法考察了添加辅助性胶凝材料对水泥水化和耐久性的影响。根据辅助性胶凝材料的相似性和差异性将其分为潜在水化性、火山灰活性,并可进一步分为硅酸盐类、铝酸盐类、碳酸盐类等。还研究了包括辅助性胶凝材料与添加剂之间的相互作用,如减水剂、促凝剂等。结果表明:添加辅助性胶凝材料对混凝土耐久性有一定影响,如抗氯离子渗透、抗碳化、碱骨料反应,以及抗硫化物腐蚀等。在相同水胶比时,添加辅助性胶凝材料有助于提高混凝土的抗老化性能。但碳化作用除外,这可以通过降低水胶比来提高混凝土的耐久性。     

高性能辅料改善高钙粉煤灰安定性及强度的性能研究

高钙粉煤灰因其含有一定量的游离氧化钙(fCaO)，用于水泥混凝土可能引起水泥混凝土的安定性不良而引发工程质量事故。高性能辅料是以矿渣、硅灰、天然火山灰和高分子表面活性剂等多种有机、无机材料经遴选优化复合而成的一种高效、多功能胶凝材料。高性能辅料与高钙粉煤灰以一定比例混合而形成     

天然火山灰在水泥基材料中的应用基础

天然火山灰材料分布广,具有一定活性,但其物理化学性质差异大,导致其在混凝土中应用的宏观性能存在差异.本文从火山灰分类、火山灰活性表征、活性激发、水化动力学、水化产物等方面综述了火山灰-水泥复合胶凝材料体系的特点.将火山灰按化学组成进行划分,可分为硅质、铁质和铝质火山灰,其中硅质火山灰可进一步细分为铝硅质和铁硅质火山灰,综合评价了各种火山灰活性评价方法的优缺点,针对活性较低的火山灰,分析了机械、化学活性激发方法的原理和优缺点.最后,结合水泥水化动力学模型分析了复合胶凝材料体系的水化过程,并分析了复合胶凝材料体系的水化产物及孔隙结构特点.     

再生微粉在水泥基材料中的应用与研究进展

再生微粉是再生骨料生产过程中的细微颗粒,其含有大量的SiO2和Al2 O3,具有作为辅助胶凝材料的应用潜力.因其火山灰活性和微集料填充效应可以显著改善水泥基材料性能,已经成为节能环保材料在水泥混凝土领域的关注热点.介绍了再生微粉的物理化学特性和水化活性潜质,以及对水泥基材料工作性、力学性能和耐久性的影响,综述了其对水泥基材料性能的作用机理,分析了当前研究存在的问题,指出了再生微粉水泥基材料的发展趋势.     

粉煤灰、烧结或天然的火山灰作为混凝土矿物掺合料的标准(ASTM C618-00)

1 范围1.1 本标准适用于用作为混凝土矿物掺合料的粉煤灰、天然火山灰原灰或烧结的天然火山灰,这些物料在混凝土中具有胶凝性或火山灰反应,或二者均有。该标准还包括其它的粉末状矿物料,这些物料在混凝土中具有胶凝性或火山灰反应,或二者均有。     

废弃玻璃作为辅助胶凝材料在混凝土中的应用和研究进展

随着玻璃制品的广泛运用,每年都会产生大量的玻璃固体废弃物,不仅浪费资源而且污染环境;国内外学者对玻璃粉作为辅助胶凝材料在混凝土的应用做了大量的实验研究,并取得了一定的成果.本文主要对玻璃粉混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能和火山灰活性方面的研究现状进行总结和归纳,为今后废弃玻璃作为辅助胶凝材料在混凝土中的应用研究提供参考.     

偏高岭土配制高性能自密实混凝土的研究

偏高岭土是一种高活性人工火山灰材料,在水泥水化产物Ca(OH)2的作用下发生火山灰反应,起辅助胶凝材料的作用.偏高岭土单掺时最大掺量为7%,粉煤灰和偏高岭土双掺时二者的最佳掺量分别为15%、7%,此时混凝土的流动性和强度均得到提高.     

绿色高性能混凝土--材料高科技的产物

广义的混凝土包括采用各种有机、无机、天然、人造的胶凝材料与粒状或纤维填充物相混合而形成的同体材料。从远古时代起，中国、埃及和古罗马的人们就用烧石灰、烧粘土、烧石膏及石灰加火山灰作为胶凝材料配制了混凝土，但以石灰、石膏等气硬性胶凝材料制作的混凝土有不耐水的缺点，而石灰、火山灰虽然具有一定的水硬性，但其     

钢渣粉在水泥基材料中应用研究综述

目前,钢渣废弃物堆存造成了严重的环境污染和资源浪费,钢渣资源化利用迫在眉睫。将钢渣粉应用于水泥基材料中,不仅可以提高固废资源利用率,还可以减少天然资源的消耗,替代水泥降低CO₂的排放。本文介绍了钢渣的物理化学特性、胶凝性能和活性激发方式,综述了钢渣粉在混凝土复合胶凝材料、全固废胶凝材料、充填胶结材料、干混砂浆四个领域的资源化利用现状。从凝结时间、和易性、力学性能、耐久性和体积稳定性等方面分析了钢渣粉对水泥基材料性能的影响。掺入适量的钢渣粉,可有效改善水泥基材料的性能,特别是在调控拌合物和易性与提升耐久性方面有显著优势。最后,提出了将钢渣粉应用在水泥基材料中存在的问题和未来的研究发展方向。     

硅粉、矿渣微粉、粉煤灰在制备高性能胶凝材料中的应用

介绍了硅粉的特性,探讨了硅粉单独使用的优缺点,以及利用硅粉、矿渣微粉、粉煤灰等三种物料生产高性能胶凝材料的生产过程。硅灰通过内掺法掺入混凝土,可等量替代部分水泥,有效取代系数达3～4,最佳掺入量为8%～10%。实践表明,该胶凝材料能很好地改善混凝土性能,具有较好的经济效益和社会效益。     

复合胶凝体系对砂浆性能的影响

选用3种低钙类辅助胶凝材料粉煤灰、活化煤矸石和烧粘土分别与高钙类辅助胶凝材料矿渣复合掺入到水泥砂浆中,形成水泥-低钙类-矿渣复合胶凝体系。研究结果表明:利用复合胶凝材料优化配伍可以改善砂浆的工作性能,但大部分砂浆试样的保水率仍达不到国家标准要求。就砂浆力学强度而言,在水泥-粉煤灰-矿渣胶凝体系中,粉煤灰占辅助胶凝材料总量40%~60%较为适宜;辅助胶凝材料以粉煤灰为主时,辅助胶凝材料替代水泥量宜控制在40%以下;在水泥-活化煤矸石-矿渣胶凝体系中,活化煤矸石占辅助胶凝材料总量20%~40%较为适宜;辅助胶凝材料以活化煤矸石为主时,辅助胶凝材料替代水泥量宜控制在40%以下;在水泥-烧粘土-矿渣胶凝体系中,辅助胶凝材料以烧粘土为主时,辅助胶凝材料替代水泥量宜控制在20%以下。     

水泥基胶凝材料水化放热行为的分析和试验研究

大体积混凝土结构中降低温度应力的关键是降低混凝土中胶凝材料水化热,所以研究掺硅灰、磨细矿渣、粉煤灰、膨胀剂胶凝材料体系的水化放热行为十分重要.首先在化学反应动力学原理基础上,采用微积分理论推导出水泥基胶凝材料恒温水化放热过程的统一表达式;然后用溶解法测试掺硅灰、矿粉、粉煤灰、膨胀剂胶凝材料体系的水化热,在试验的基础上分析加掺合料胶凝材料的水化放热行为.     

中国发明“凝石”技术——废渣变优质水泥

清华大学孙恒虎教授发明了一种仿地成岩的新型建筑胶凝材料——“凝石”。“凝石”技术正是依据大地成岩原理,以各种工业废弃物如冶金渣、粉煤灰、煤矸石、赤泥以及其他工业固体废弃物等为主体原料,配以少量成岩剂,在常温常压下生产出高性能的新型建材——硅铝基类水泥产品。与     

联合活化多元辅助胶凝材料对蒸养混凝土性能的影响

采用联合活化方法将粉煤灰微珠、粒化高炉矿渣、硅灰制备成高活性多元辅助胶凝材料,研究不同活化方式下,多元辅助胶凝材料对胶砂活性指数及水化产物的影响,探讨掺入多元辅助胶凝材料对混凝土抗压强度及抗硫酸盐侵蚀性能的影响,通过X射线衍射(XRD)、热重差热分析法(TG-DSC)和压汞法(MIP)对辅助胶凝材料水化产物及孔结构进行表征。结果表明：在静停6.0 h、90℃恒温4.5 h蒸汽养护(蒸养)后,联合活化后的多元辅助胶凝材料掺量为水泥质量的30%时,3 d、7 d和28 d胶砂活性指数分别为137.54%、140.06%和143.97%,浆体孔隙率为6.78%,胶砂流动度下降3.94%;当静停7.5 h、90℃恒温4.5 h蒸养后,与水泥组相比,混凝土1 d抗压强度提高了17.7%,且混凝土抗硫酸侵蚀系数提高5.8%;当静停6.0 h及90℃分别恒温4.5 h、7.0 h、12.5 h蒸养后,混凝土1 d抗压强度分别提高13.4%、16.2%和15.3%,7 d抗压强度分别提高16.3%、16.0%和15.2%。在联合活化作用下,辅助胶凝材料中高活性组分与水泥中Ca(OH)₂