课程设计论文西安建筑科技大学 - 图文

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一、课题分析

水泥混凝土作为最大宗的人造结构材料,资源、能源和环境问题突出,随着水泥和混凝土用量的增加,对资源、能源的消耗及对地球环境的影响也非常惊人，传统水泥生产时,原生资源消耗大,废气、粉尘排放量大,对环境造成严重的污染,为降低水泥生产时的环境负荷,节约生产混凝土的资源与能源,满足混凝土可持续发展的要求,生产低环境负荷的混凝土势在必行。用碱作为焦宁材料的组分可追溯到1930年，当时德国的Kuhl研究了粉磨细矿渣粉和氢氧化钾溶液混合物的凝结特性。Purdon于1940年首次对由矿渣和氢氧化钠或由矿渣、碱及碱性盐组成的无熟料水泥进行了广泛的实验研究。目前,工业渣体象粉煤灰,矿渣及锂渣等已作为水泥或混凝土中的掺合料。但是,将这些掺合料作为取代水泥的混合材,还不能完全发挥这些材料的性能。碱激发废弃材料是目前普遍研究的课题,和普通水泥混凝土相比,这些材料具有低水化热、高早强、高抗渗性及各种优异的耐久性。 二、检索策略 2.1选择检索工具 检索工具名称 中国知识资源总库（CNKI） 万方数据资源系统 读秀学术搜索 Ei Village 2 访问方式 http://epub.cnki.net/grid2008/index/ZKCALD.htm 检索年代 2000-2014 http://g.wanfangdata.com.cn/Default.aspx http://www.duxiu.com/ http://www.engineeringvillage.com 2000-2014 2000-2014 2000-2014 2.2选择检索词 从课题字面选 碱激发 混凝土 2.3拟定检索式

由于不同检索工具的字段不同，因此将检索式在“检索步骤及检索结果”的各个具体检索工具中给出。 三、检索步骤、检索结果及其评价

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从课题内涵选

3.1中国知识资源总库（CNKI） 3.1.1检索式

A.主题=碱激发 and混凝土 and 性能 3.1.2检索步骤与结果

打开中国知识资源总库网站，选择“标准检索”,在“发表时间”一栏输入检索年代，在“主题”一栏输入检索式A，“and”用空格表示。词频选择“并含”“模糊”。检索结果分组选择“不分组”。每页设为20条，得到138条结果。经过筛选，选其中5条： [1]

【题名】碱激发矿渣粉煤灰混凝土性能的研究及在排水管中的应用 【作者】刘远祥；朱群芳

【作者单位】苏州混凝土水泥制品研究院有限公司江苏省高耐久混凝土工程技术研究中心

【摘要】通过改变激发剂掺量,分析研究了碱矿渣粉煤灰混凝土的凝结时间、抗压强度、耐腐蚀等主要性能。在此基础上,使用悬辊法制管工艺生产了耐腐蚀混凝土排水管,并对其性能进行了检验。检验结果表明,所制备的混凝土排水管的各项性能都符合要求,且具有良好的耐腐蚀性能。 【出处】【期刊】混凝土与水泥制品.2012-09-20 [2]

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【题名】机场道面自密实碱激发混凝土性能研究 【作者】 吴永根； 蔡良才； 付亚伟； 【作者单位】空军工程大学工程学院；

【摘要】针对机场道面混凝土强度、耐久性高性能化的要求,采用\优质矿渣+复合碱激发剂\的技术路线,配制出坍落度≥160 mm,抗折强度7 d达7.6 MPa、28 d达8.5 MPa的自密实碱激发胶凝材料混凝土,并研究了碱激发胶凝材料混凝土的耐久性能、变形性能、施工和经济性。与目前机场道面施工中采用的水泥混凝土进行对比试验,结果表明:其抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性和耐磨性远优于传统水泥混凝土,抗渗等级达到S40以上,抗冻等级达到F300以上,耐硫酸盐和耐磨性能优异;碱激发胶凝材料混凝土属低收缩混凝土,但早期收缩略高,应采取措施加强早期养护。自密实碱激发胶凝材料道面混凝土的和易性、强度、耐久性可以满足机场道面铺筑要求,且具有良好的施工和经济性,可用于机场道面的建设。

【出处】【期刊】空军工程大学学报（自然科学版）.2010-06-25 [3]

【题名】碱激发矿渣粉煤灰混凝土性能研究 【作者】刘光焰

【作者单位】厦门市建筑科学研究院集团股份有限公司

【摘要】碱矿渣水泥与混凝土具有硬化快、强度高、水化热低、孔结构良好、抗渗性及抗冻性好、抗化学侵蚀能力强等一系列的物理力学性能和耐久性能。本文使用水玻璃作为主要碱组分,同时应用大量矿渣和粉煤灰,配制出了强度高、耐久性优良的碱激发矿渣粉煤灰混凝土。 【出处】【期刊】福建建筑.2008-10-01 [4]

【题名】碱激发复合渣体（AAW）混凝土的性能研究 【作者】张兰芳 【作者单位】重庆大学

【摘要】水泥混凝土作为最大宗的人造结构材料,资源、能源和环境问题突出,随着水泥和混凝土用量的增加,对资源、能源的消耗及对地球环境的影响也非常惊人,传统水泥生产时,原生资源消耗大,废气、粉尘排放量大,对环境造成严重的污染,如何使混凝土满足可持续发展的要求,和环境更好地协调,成为当今混

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凝土发展的目标。目前,工业渣体象粉煤灰,矿渣及锂渣等已作为水泥或混凝土中的掺合料。但是,将这些掺合料作为取代水泥的混合材,还不能完全发挥这些材料的性能。碱激发废弃材料是目前普遍研究的课题,和普通水泥混凝土相比,这些材料具有低水化热、高早强、高抗渗性及各种优异的耐久性。本研究对各种工业渣体进行有效处理(主要通过化学激发和磨细处理),研究由碱激发矿渣、粉煤灰、锂渣、石粉及其复合渣体制备的碱激发复合渣体(Alkali-activated waste residue composites,以下简称AAW)混凝土,从而为大量运用各种废渣提供途径,同时我们本着少用或不用水泥及水泥熟料的原则,一方面是为了保护环境,降低对环境的污染,另外也为充分发挥各种工业渣体的潜力,为最大地发挥其活性找到新方法。本文的主要研究成果总结如下:(1)以碱矿渣混凝土为基准组,掺入10%～30%的磨细锂渣时,混凝土的坍落度有所增大,对碱矿渣混凝土有一定的减水作用,当掺量为40%时,混凝土的坍落度和未掺的基本相同;当粉煤灰的掺量为10%时,混凝土的坍落度增加最多,流动性最好,当粉煤灰的细度为4900 cm2/g时,混凝土的坍落度最大。当石粉取代一部分矿渣时,掺量为5～10%时为最佳掺量,对碱矿渣混凝土流动性改善最大。掺入各种渣体的AAW混凝土没有泌水现象,且碱矿渣混凝土的泛碱现象也消除。(2)各种渣体与外加剂复合所制备的AAW混凝土的凝结时间合理,完全满足混凝土工程的需要。由于不同渣体的化学成分和矿物学成分不同,水化初期和碱激发剂所作用的速度不同,因而,不同渣体按不同比例复合时,对AAW混凝土凝结时间的影响也不同。(3)掺10～70%的锂渣能提高碱矿渣混凝土的早期和后期强度,内掺10～50%或外掺5～15%的石粉也能提高碱矿渣混凝土的早期和后期强度,且外掺时,对混凝土的增强效果更明显。粉煤灰的掺入会降低碱矿渣混凝土早期强度,但能明显提高混凝土的后期强度,特别是28天以后,粉煤灰的活性充分发挥出来,有效地起到增强的作用。 【出处】【博士】重庆大学.2006-04-20 [5]

【题名】碱矿渣高性能混凝土冻融耐久性与损伤模型研究 【作者】付亚伟；蔡良才；曹定国；吴永根

【作者单位】空军工程大学工程学院；中行第九工程总队

【摘要】采用矿渣、Na2SiO3和NaOH复合激发剂制备了高性能碱矿渣混凝土(Alakali-slag Concrete,ASC),通过冻融循环试验、扫描电镜和能谱分析测试,研究

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了ASC的冻融耐久性、微观结构、性能机理、冻融后内部损伤变量的变化规律及损伤模型。结果表明:ASC抗冻等级在F300以上,具有优异的抗冻融耐久性;ASC的水化产物主要为低Ca/Si比的C-S-H(Ⅰ)、碱性铝硅酸盐和沸石型矿物等,没有Ca(OH)2和过渡带,结构的密实性和均匀性好,抗压强度高达90MPa,因此ASC具有优异的抗冻性;以相对动弹模量为损伤变量建立了ASC冻融损伤模型,发现动弹模量衰减模型的拟合精度优于冻融累积损伤模型,幂函数模型比指数函数模型有更好的拟合精度和相关性,模型能够较好地反映ASC的冻融损伤规律和损伤程度。

【出处】【期刊】工程力学.2012-03-25 3.2万方资源数据库 3.2.1检索式

B.题名=（碱激发 混凝土）*Date2000~2014 3.2.2检索步骤与结果

用检索式B进行检索，结果为19条，选其中3条。 [6]

【题名】碱激发复合渣体混凝土的实验研究 【作者】张兰芳；陈剑雄

【摘要】为利用碱(水玻璃、氢氧化钠、碳酸钠)激发粉煤灰和其他工业废渣(矿渣、锂渣及硅灰),改变这些渣体在混凝土中传统利用方式,以便更充分发挥这些

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工业渣体的活性,研究激发剂的种类、矿渣和粉煤灰的比例及粉煤灰和其他工业废渣复合时对混凝土强度的影响.结果表明,利用水玻璃和氢氧化钠复合激发可配制出强度更高的混凝土,当粉煤灰和矿渣的比例为80:20时,混凝土28 d抗压强度仍可达66 MPa,粉煤灰:矿渣:锂渣:硅灰=50:30:15:5时,在不采用任何特殊措施的条件下,可配制出28 d抗压强度达85 MPa的环境降负性高强混凝土.同时,对这种混凝土的抗碳化性能进行研究,碳化试验表明,强度等级在C60～C80之间的混凝土,无论从保护钢筋的角度还是碳化后强度的变化情况考虑,其抗碳化性完全可以满足一般建筑的要求. 【出处】【期刊论文】哈尔滨工业学报.2008年4期 [7]

【题名】混凝土类建筑垃圾粉料碱激发的活性评定 【作者】郝先成；蹇守卫；徐如林

【摘要】通过活性指数的评价方法，在碱激发条件下，研究混凝土类建筑垃圾粉料在50％取代胶凝材料时的活性指数，进行活性评定。研究表明：在50％取代胶凝材料时，当Ca（OH）2的掺量为5．5％、NaOH掺量为4％、Na2CO3掺量为3．5％或Na2SiO3·9H2O掺量为5％时，均对建筑垃圾粉料有明显激发作用，28d活性指数最大可达70。通过微观分析表明碱激发剂可有效促进混凝土类建筑垃圾粉料活性。 【出处】【期刊论文】建设科技.2012年8期 [8]

【题名】大掺量碱激发低等级粉煤灰混凝土的配置 【作者】孙伟；董宏德；时术照 【摘要】

通过不同掺量和粒度的碱激发低等级粉煤灰等量取代水泥,讨论了粉煤灰掺量和粒度对混凝土强度和坍落度的影响.试验结果表明:混凝土强度随粉煤灰掺量的增加而降低,随粉煤灰粒径的降低而增加;在形同掺量条件下,粉煤灰粒径越小,混凝土的工作性能越差. 【出处】【期刊论文】安徽建筑.2009年4期 3.3读秀学术搜索 3.3.1检索式

C.知识=碱激发and混凝土and性能and time：2000 3.3.2检索步骤及结果

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用检索式C检索，找到相关的条目581条，选择其中3条。 [9]

【篇名】钢渣的胶凝性能

【作者】（加）史才军等著 ，（加）史才军，郑克仁 编译

【摘要】钢渣中的C3S、C2S、C4AF和C2F使钢渣具有一定的胶凝活性，钢渣的活性随其碱度的增加而提高，然而，钢渣中游离CaO的含量也随着其碱度的增加而增加。钢渣水泥的强度取决于所用钢渣的碱度，钢渣水泥柯用于一般建筑工程，由于它具有一些特殊的性能，所以钢渣水泥特别适合与大体积混凝土和路面混凝土。当选用的碱激发剂合适时，钢渣能表现出相当好的胶凝性能。一些研究表明，使用碱激发剂能提高钢渣水泥的强度，特别是早期强度和某些其他性能。碱激发钢渣-高炉矿渣水泥具有很高的强度和良好的腐蚀能力。钢包精炼钢渣由于其主要组成矿物为??C2S,所以在通常的水化条件下并不表现出胶凝活性。在有碱激发剂存在时，钢包精炼钢渣表现出一定的胶凝活性，且随其细度的增加而增高。 【出处】《碱-激发水泥和混凝土》.2008 [10]

【篇名】抗液体有机物的侵蚀性能 【作者】（加）史才军

【摘要】碱激发矿渣水泥混凝土抗大分子有机液体的侵蚀能力通常都大大高于硅酸盐水泥混凝土，其对液体水泥有机物的抗侵蚀性取决于水泥的组成、混凝土孔结构特征以及液体的有机特性。混凝土拌合物中的碱含量是碱骨料反应发生的关键因素之一。通常碱激发矿渣和混凝土中含有3%-5%Na2O的碱，一般用适量的高炉渣取代硅酸盐水泥能减小或消除矿渣硅酸盐水泥混凝土的碱骨料反应。矿渣的掺入降低混凝土的渗透性，减小了碱在混凝土中的移动性。

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【出处】《碱-激发水泥和混凝土的耐久性》.史才军.2008 [11]

【篇名】低环境负荷高性能水泥的作用机理 【作者】马保国主编

【摘要】再生产低环境负荷高性能水泥符合技术中，早期性能主要由一次水化产物决定，熟料含量少就导致一次水化产物少以及早期性能差。为了改善早期性能应加速二次水化产物的生成。加入碱激发剂是其中一种方法。碱激发剂大致分为四类苛性碱、非硅酸盐、硅酸盐和混杂类。低碱物质如高铝水泥+碱硫铝酸盐、少量碱+石灰也可作激发剂。 【出处】《新型干洗水泥生产工艺》.马保国主编.2006 3.3 Ei Village 2 3.2.1检索式

D.DATEBASE SEARSH FOR=((Alkali-actived concrete)WN ALL) 3.2.2检索步骤及结果

用检索式D进行检索，检索到314条文章，选择4条。 [12]

【题名】Assessment of CO2 reduction of alkali-activated concrete 【作者】Yang Keun-Hyeok;Song Jin-Kyu;Song Keum-ll

【摘要】Although alkali-activated (AA) concrete is generally regarded as one of the most effective concrete technologies for reducing CO2 emissions, very few investigations have been carried out on the assessment of the CO 2 reduction of such concrete. The present paper

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reports an evaluation procedure for the CO2 reduction of AA concrete. The studied system considers all of the steps from the cradle to pre-construction. CO2 reduction for secondary precast concrete products is also evaluated with reference to practical examples wherein ground granulated blast-furnace slag (GGBS) cement is replaced with AA GGBS binder. Comparisons of the performance efficiency indicators, binder and CO2 intensities, reveal that the contribution of the binder to the total CO2 emission is more significant in ordinary Portland cement (OPC)-based concrete than in AA concrete, whereas the contribution of aggregate transportation becomes more critical in AA concrete than in OPC-based concrete. The reduction rate of CO2 emission of AA concrete relative to OPC concrete commonly ranges between 55 and 75%. In addition, the CO2 reduction rate in secondary precast concrete products that use AA GGBS binder instead of GGBS cement can be evaluated as approximately 20% when the total aggregate-to-binder ratio ranges between 3.0 and 4.0. On the other hand, Ca(OH)2-based AA GGBS concrete shows a CO2 intensity that is approximately 2.4 times lower than that of OPC concrete. Overall, the slope of the increasing rate of the CO2 intensity against the binder intensity is lower in Ca(OH) 2-based AA GGBS concrete than in OPC-based concrete. ? 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

【出处】Journal of Cleaner Production, v 39, p 265-272, January 2013 [13]

【篇名】Indication of microcracks arising during hardening of usual concrete and alkali-activated concrete

【作者】Bilek, V.; Topolar, L.; Pazdera, L.; Kersner, Z.

【摘要】The indication of microcracks can be very important for the evaluation of the influence of different concrete proportions, mineral and chemical admixtures' roles and for the choice of optimum curing regime. Often shrinkage is measured, but, in addition, also other characteristics control microcracks' occurrence - they are a modulus of elasticity and a tensile strength. Acoustic Emission (AE) is a powerful technique for non-destructive testing and materials' evaluation. It relies on the detection of elastic waves generated by a sudden deformation in stressed materials. AE detects microscopic movements, not geometric discontinuities. Crack growth, fracture of inclusions and leakage are among many of processes that produce detectable emissions and can be effectively monitored with this technology. The paper is concerned with indications of AE signals during the hardening of Portland cement-based concrete and of Alkali-Activated Concrete. The reason is a different

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process of hardening in these two types of concretes. In Portland cement-based composites, the source of AE-signals can be some friction events and the formation of microcracks during hardening. The hardening of alkali-activated composites proceeds in a different way - from the solution. Shrinkage is also measured during hardening.

【来源】: Creep, Shrinkage and Durability Mechanics of Concrete and Concrete Structures - Proceedings of the 8th Int. Conference on Creep, Shrinkage and Durability Mechanics of Concrete and Concrete Structures, v 1, p 465-470, 2009. [14]

【篇名】Alkali activated ground granulated blast-furnace slag concrete. Preliminary investigation

【作者】Douglas, E. ; Bilodeau, A.; Brandstetr, J.; Malhotra, V.M. 【摘要】This report presents results of a preliminary investigation dealing with the compressive strength development of alkali activated ground granulated blast-furnace slag concretes. These concretes incorporated sodium silicate as an activator but did not contain any portland cement. The five concrete mixtures studied were proportioned using sodium silicate and small amounts of hydrated lime. The water-to-binder ratio of the mixtures ranged from 0.34 to 0.50. The air-entrained concrete produced satisfactory workability. The 1-day and 28-day compressive strengths of the concretes ranged from 20.4 to 38.9 MPa and from 45.5 to 59.6 MPa, respectively. The 7- and 14-day flexural strengths were of the order of 5 MPa.

【出处】:Cement and Concrete Research, v 21, n 1, p 101-108, Jan 1991; 四、检索效果评价 4.1.检索词的选择

从课题字面选择的检索词，其相互之间的联系多为限定关系，用逻辑词“与”进行组配，这样查准率较高。从本题字面选出“碱激发”“混凝土”“性能”。 4.2检索途径 4.2.1题名

包括书名、刊名、篇名等途径。 4.2.2主题途经

通过反应文献资料类容的主题词来检索文献。本文中主题词为“碱激发”“混凝土”。

4.3检索方法

手工检索和计算机检索相结合。先利用计算机检索出与主题词有关的篇目，再进行人为判断。手工检索，选择和课题相符的篇目。 4.4数据库的选择

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本报告选择了四个数据库，包括中国知网、万方数据库、读秀学术搜索以及Ei Village 2。从检索工具的检索情况看出，中国知网的中文和Ei Village 2的西文查全率是最好的，中国知网也可以提供全文，万方数据库的部分资源不可以全文阅读，读秀的查准率不及其他三个。四个检索工具都可以从时间上进行限定。

五、文献综述

碱激发混凝土是用碱组分化学激发磨细的渣体作为混凝土的胶结材,将生产传统水泥的“两磨一烧”工艺变为“一磨”渣体的工艺,在免除了烧制1t水泥熟料所排放1t二氧化碳的环境负荷的同时,能节约原生资源。高效利用各种渣体,大幅度地降低了环境负荷,是渣体资源化和混凝土可持续发展的好途径。 自碱激发混凝土问世以来，在许多建设工程上达到了不同的应用，其产品和应用包括有结构混凝土、混凝土路面、混凝土管道、混凝土电杆、压蒸加气混凝土等。

碱激发剂大致可以分为六类：苛性碱、非硅酸盐的弱性碱、硅酸盐、铝酸盐、硅铝酸盐、非硅酸盐的强酸盐。这些激发剂中，钠的化合物应用最广泛，最经济实惠。一些钾化合物只用于实验研究，而不大规模使用。

碱矿渣水泥由磨细水淬高炉矿渣和碱组分组成,是一种性能优良的新型建筑胶凝材料。三十多年的研究和应用证明,它具有一系列优良性能：

1）早强快硬和高强度:在不采用其它特殊工艺措施和掺其它化学外加剂的条件下,碱矿渣混凝土的强度可达60～150MPa,一天强度68MPa且经十多年的应用,强度增长100%～200%(与28天强度相比较)。 2)低需水性:通常,碱矿渣水泥的标准稠度需水量为 17 % ～ 22

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% , 因此 ,

在不使用减水 剂的条件下 ,

可用碱矿渣水泥配制出工作性良好的高强及超高强碱矿渣混凝土 3 )

良好的抗渗性 :

碱矿渣混凝土的抗渗压力一般为 3. 6 ～ 4. 0M Pa ,

高强碱矿渣混凝土 的抗渗压力均在 4. 0M

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Pa 以上 ,

远高于普通混凝土的抗渗性 。 4 ) 低水化热 :

碱矿渣水泥的水化热只有同标号硅酸盐水泥的 1/ 2 ～ 1/ 3 ,

属低热水泥 ,

可

用于大体积混凝土工程中 。 5 )

高抗侵蚀性及抗冻性 :

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碱矿渣水泥砂浆在 1 % ～ 2 % 的 M g SO 4

溶液中浸泡一年强度 继续增长 , 在 P H = 2 的酸 ( 硫酸 、

盐酸等 )

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溶液中浸泡两年 ,

强度基本不变 , 同时 ,

碱矿渣混凝 土能经受 300 ～ 1150 次冻融循环 。 6 )

优良的护筋性 :

碱矿渣水泥属高碱水泥 ,

砂浆及混凝土的碱度均很高 , 因此 ,

具有十

分优良的保护钢筋的能力 。 7

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)

优越的负温硬化性能 :

由于碱溶液的冰点较低 ,

碱矿渣混凝土能在 - 15 ℃

的条件下 收稿日期 :1996 - 01 - 09 杨长辉 . 男 ,1965 年生 , 讲师

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. 第 18 卷 第 3

期 重庆建筑大学学报 Vol. 18 No. 3 1996 年 9 月 J o ur nal of Cho n

第 18 页

gq i n g J ia nz hu U

niver sit y Se p . 1996

第 19 页

68

重庆建筑大学学报 第 18 卷 硬化 ,

有利于冬季施工 。 此外 ,

碱矿渣水泥的生产工艺简单 ,

设备投资少 , 能耗低 ,

且可以有效地利用工业废渣 ,

混

凝土对集料的要求低 , 因此 ,

八十年代中期以来

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,

国内外出现了碱矿渣水泥研究和应用的高 潮 。

虽然碱矿渣水泥及混凝土具有上述诸多优良性能 ,

研究及应用已经历了三十多年 , 积累了 许多经验 ,

制订了相应的质量标准和技术规程 ,

应用数量也不断增加 , 但是 ,

碱矿渣水泥尚主要 用于混凝土制品工厂 , 1988 年 ,

前苏联曾用碱矿渣混凝土修造了一幢 22

层的高层建筑 ,

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但所

用混凝土的强度在 40M Pa 以内 [3 ] ,

高强碱矿渣混凝土的应用仍限于少数特殊工程 , 且用量极 小 ,

与大力推广应用高强混凝土的潮流不符 。 因此 , 总体而言 ,

碱矿渣水泥及混凝土的应用进 程缓慢 。

根本原因之一在于 ,

碱矿渣水泥极易出现速凝现象 ,

且硅酸盐水泥中常用的的缓凝剂 对碱矿渣水泥失去作用

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。 目前 ,

缓凝问题已成为碱矿渣水泥研究和应用发展的障碍和技术难 点

【参考文献】

1.《碱激发工业渣体混凝土的研究》.《混凝土》2006年02期

2.《碱激发复合渣体混凝土的试验研究》.《哈尔滨工业大学学报》2008年04期

3.《碱激发矿渣粉煤灰水泥及混凝土研究》.《混凝土与水泥制品》2000年05期

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rxqw.html