荊 銳,劉 宇,張慧杰,夏 陽,閻培渝
(1.清華大學土木工程系,北京 100084;2.深圳建工集團股份有限公司,深圳 518051)
近年來,我國國民生產總值逐年攀升,同時面臨著工業廢渣和廢氣大量排放以及化石能源巨大消耗對環境的威脅。而作為國民經濟基礎的水泥工業既是能源消耗和廢氣排放大戶,又是工業廢渣回收再利用的一個重要途徑。因此,節能減排是我國未來發展環境友好型社會的主導因素,調整水泥產品結構并開發環境友好型膠凝材料是我國未來經濟社會可持續發展的重要手段。
堿激發膠凝材料是以硅鋁質非晶態工業廢渣(礦渣、粉煤灰、偏高嶺土等)為原料,在堿性條件下發生聚合反應,從而具有水硬活性的一類新型膠凝材料。堿-礦渣膠凝材料就是堿激發膠凝材料體系中的一種,與傳統硅酸鹽水泥相比,其原料來源廣泛,制備工藝簡便,具有與傳統硅酸鹽水泥相似的性能[1]。劉順妮[2]曾利用生命周期評價(LCA)方法分析得出堿-礦渣膠凝材料的環境綜合指標僅為硅酸鹽水泥的五分之一。所以,堿-礦渣膠凝材料是一種集經濟和環保效益于一體的新型“綠色”材料,屬于未來可能取代傳統硅酸鹽水泥的環境友好型膠凝材料[3]。由此引起國內外水泥化學家的關注并引發研究熱潮。
對堿-礦渣膠凝材料較為深入研究的學者最早可追溯到上世紀50年代末烏克蘭水泥科學家Glukhovsky,他在堿-礦渣膠凝材料的研發和應用上做出了突出貢獻。目前,國內外學者從Na2O含量、水玻璃模數、養護條件等對堿-礦渣膠凝材料的物理力學性能及凝結時間的影響做了大量研究工作。……