高性能水泥制备和应用的科学基础

第一章高胶凝性高阿利特水泥熟料矿物体系的研究

第一节概述

第二节高阿利特熟料体系的矿物匹配

一、配料率值对高阿利特熟料烧成的影响

二、高阿利特熟料率值的选择及控制方法

三、掺阴离子(团)对高阿利特熟料烧成的影响

四、掺阳离子对高阿利特熟料烧成的影响

五、掺加工业废渣对高阿利特熟料烧成的影响

六、工业废渣阴离子团多元复合掺杂对高阿利特熟料烧成的影响

第三节高阿利特熟料烧成过程分析

一、矿物匹配对液相及高阿利特熟料烧成过程的影响

二、高阿利特熟料掺杂烧成活化能计算分析

三、预烧对高阿利特熟料烧成过程的影响

第四节高阿利特熟料中阿利特组成和晶体结构

一、杂质离子在阿利特晶体中的缺陷反应分析

二、杂质在阿利特晶体中的固溶量

三、微量组分固溶对阿利特结构的影响

四、烧成和冷却条件对阿利特晶体结构的影响

五、水泥熟料中的阿利特晶体结构

第五节高阿利特熟料的物理性能

一、实验室烧成高阿利特熟料的性能

二、工业规模生产高阿利特熟料及其性能

第六节研究的主要结论

参考文献

第二章含硫铝酸盐的高胶凝性硅酸盐水泥熟料体系的研究

第一节概述

第二节硫铝酸钙和硫铝酸钡钙单矿物的研究

一、硫铝酸钙的形成动力学

二、硫铝酸钡钙单矿物的特性

三、CaF2对硫铝酸钡钙矿物形成机制的影响

第三节掺加杂质对含硫铝酸盐硅酸盐水泥熟料烧成的影响

一、掺萤石和石膏的影响

二、掺硫酸钡、萤石和石膏的影响

三、掺钢渣、萤石和石膏的影响

四、掺cuO的影响

五、掺ZnO的影响

六、Fe203含量的影响

第四节含硫铝酸盐硅酸盐水泥熟料的组成设计和杂质影响

一、组成设计

二、组成设计的热力学计算

三、SO3、BaO及CaF2对熟料煅烧和性能的影响

第五节含硫铝酸盐矿物的硅酸盐水泥的特性

一、c4A3S含量快速测定方法

二、含硫铝酸盐硅酸盐水泥性能

三、含硫铝酸盐硅酸盐水泥的水化特性

四、含硫铝酸盐硅酸盐水泥水化特征及浆体组成、结构与性能

第六节含硫铝酸盐硅酸盐水泥对粉煤灰的激发作用及机理

一、混合材的反应率

二、c4A3S对粉煤灰的激发作用

三、含硫铝酸盐硅酸盐水泥对粉煤灰激发机理

四、含硫铝酸盐硅酸盐水泥水化过程中硅铝聚合度

第七节研究的主要结论

参考文献

第三章复合熟料水泥体系

第一节概述

第二节硅酸盐熟料一硫铝酸盐熟料复合熟料水泥体系

一、体系的组成与性能

二、原材料对性能的影响

三、粉磨方式对性能的影响

四、体系的水化硬化

五、体系的水化产物

六、硅酸盐熟料-硫铝酸盐熟料复合熟料水泥体系与混合材的复合效果

七、硅酸盐熟料-硫铝酸盐熟料复合熟料水泥制备的混凝土性能

第三节高贝利特熟料、硅酸盐熟料和硫铝酸盐熟料复合熟料水泥体系

一、不同熟料水泥的组成与来源

二、硅酸盐熟料高贝利特熟料复合熟料水泥体系的组成与性能

三、高贝利特水泥和硫铝酸盐水泥的复合

四、硅酸盐熟料-硫铝酸盐熟料一高贝利特熟料复合水泥的组成与性能

五、粉磨对复合熟料水泥体系性能的影响

六、高贝利特-硅酸盐、高贝利特一硅酸盐硫铝酸盐复合熟料水泥体系的水化硬化

七、复合熟料体系的干缩和抗侵蚀性能

第四节硅酸盐熟料-磷铝酸盐熟料复合熟料水泥体系

一、硅酸盐-磷铝酸盐复合熟料水泥复合水泥性能

二、磷铝酸盐-硅酸盐复合熟料水泥水化浆体特征

三、磷铝酸盐-硅酸盐复合熟料水泥浆体水化动力学和水化机理

四、掺石灰石对硅酸盐水泥和磷铝酸盐水泥性能的影响

参考文献

第四章性能调节型辅助胶凝组分

第一节概述

第二节煤矸石制备性能调节型辅助胶凝组分

一、煤矸石活化的研究和利用现状

二、活化煤矸石的结构和机理

三、煅烧煤矸石的活性评价

四、煤矸石制备性能调节型辅助胶凝组分的新技术

第三节粉煤灰制备性能调节型辅助胶凝组分

一、粉煤灰的活化理论

二、粉煤灰制备性能调节型辅助胶凝组分的新技术

第四节钢渣制备性能调节型辅助胶凝组分

一、钢渣在水泥混凝土中利用的现状

二、影响钢渣粉掺合料性能的因素及其机理

三、钢渣粉对水泥体积安定性的影响

第五节性能调节型辅助胶凝组分的协同复合新技术

一、二元复合

二、三元复合

三、性能调节型辅助胶凝组分的颗粒群优化

四、复合胶凝效应机理

参考文献

第五章高性能水泥的水化过程

第一节概述

第二节水泥水化研究方法的新进展

一、水化产物形貌分析

二、水化产物原位x射线衍射定量分析

三、水泥的水化进度和水化程度

第三节硅酸盐水泥水化过程的表征

一、硅酸盐水泥水化产物的形态和结构

二、硅酸盐水泥的水化进度和程度

第四节辅助胶凝材料在水化过程中的作用

一、活化煤矸石粉在水化过程中的作用

二、粉煤灰在水化过程中的作用

三、含复合型辅助胶凝材料的水泥水化

第五节外加剂在水化过程中的作用

一、水化热

二、温度对减水剂作用下水泥水化历程的影响

三、温度对缓凝剂作用下水泥水化历程的影响

四、外加剂叠加效应解决环境温度引发的减水剂适应性问题

五、环境因素作用下外加剂应用的调控机制

第六节水化进程模型图

一、水化进程模型及其特征

二、水化进程模型的意义

参考文献

第六章高性能水泥硬化的浆体结构与优化

第一节高性能水泥硬化的浆体结构特征

一、硬化水泥浆体结构的组成及其演变规律

二、高c3S水泥硬化浆体中各相的组成及定量表征

三、高c3s水泥硬化浆体的结构形成过程和结构模型

四、掺加辅助胶凝材料的高性能水泥硬化浆体的结构

第二节水泥浆体的结构与性能

一、水泥浆体结构与强度

二、强度模型

三、水泥浆体的抗裂性

四、水泥浆体的化学稳定性

第三节水泥浆体的收缩特征与机理

一、试验用原材料及收缩测试方法

二、水泥浆体的自收缩及影响因素

三、水泥浆体的温度收缩及影响因素

四、水泥浆体的干燥收缩及影响因素

第四节水泥浆体的收缩补偿

一、新型膨胀材料的制备技术

二、新型镁质膨胀材料的膨胀特性及机理

三、新型膨胀材料对水泥浆体收缩的补偿

四、不同制备条件下制备的镁质膨胀材料的复合作用

五、变温条件下新型膨胀材料对温度收缩的补偿作用

六、混凝土试件应变

七、化学减缩剂的研究

参考文献

第七章高性能水泥基材料的环境行为与失效机理

第一节概述

第二节高性能水泥基材料的环境行为

一、渗水、渗气性能

二、在化学介质作用下的性能

三、在化学介质与荷载协同作用下的性能

四、在冻融循环作用下的性能

五、在冻融循环与化学介质协同作用下的性能

六、在冻融循环、荷载与化学介质协同作用下的性能

七、抗钢筋锈蚀性能

第三节高性能水泥基材料的失效机理

一、在化学介质及其协同作用下的渗透性及腐蚀机理

二、在冻融循环及其协同作用下的失效机理

三、钢筋锈蚀失效机理及模型分析

第四节高性能水泥基材料特有组成的耐久性和内部反应的新破坏机理

一、C-S-H凝胶与ca(OH)z的化学平衡

二、C-S-H凝胶的组成上的稳定区间

三、不同钙硅比C-S-H凝胶的结构

四、不同钙硅比C-S-H凝胶的稳定性

五、碱-集料反应及其机理

六、碱-硅酸反应抑制机理

七、C-S-H凝胶及其高分辨相

八、低碱度C-S-H凝胶的持碱作用

九、高性能水泥基材料抑制碱一硅酸反应效果及分析

第五节高耐久性水泥基材料的设计方法与途径

一、人工神经网络技术对水泥基材料耐久性能的预测模型

二、混合材抑制碱一硅酸反应评价理论

三、提高水泥基材料工作性、体积稳定性和耐久性的技术途径

参考文献

　　本书是国家“973”计划“高性能水泥制备和应用的基础研究”项目主要研究成果的总结性专著，详细介绍了与水泥熟料生产、工业废弃物利用、水泥的使用等密切相关的研究成果。本书适于从事水泥科研、开发和生产工作的科技人员阅读，也可供混凝土领域的科技人员参考。　　本书是国家“973”计划“高性能水泥制备和应用的基础研究”项目主要研究成果的总结性专著，详细介绍了与水泥熟料生产、工业废弃物利用、水泥的使用等密切相关的研究成果，包括：提高水泥熟料胶凝性的高阿利特熟料体系、含硫铝酸盐的硅酸盐熟料体系和复合熟料体系的研究，阿利特的结构变化和硫铝酸盐的形成动力学；煤矸石活化、粉煤灰活化和钢渣活化制备辅助胶凝材料，活化的方法和机理，活化的效果等；高性能水泥水化过程与控制、水泥石结构形成与优化、环境行为和破坏机理等。　　本书内容代表了国内近年来水泥领域基础研究的最高水平，对于水泥和混凝土科学技术研究具有重要的参考价值，对水泥生产和应用具有实际指导作用。　　本书适于从事水泥科研、开发和生产工作的科技人员阅读，也可供混凝土领域的科技人员参考。