碱矿渣高性能水泥技术的研究报告(最新).docVIP

碱矿渣高性能水泥技术研究报告 一、研究开发碱矿渣高性能水泥的目的和意义 1、前言 随着科技事业的高速发展，科学与技术不断革命，各行各业都在变革进步。在建筑材料方面也取得了长足进步，出现了各种新型建筑材料，但绝大部分是有机材或有机无机聚合材。 长期以来，大批水泥科研工作者经过艰苦努力，并未能使硅酸盐水泥的标号和其他性能有较大的提高。可以说在极大程度上硅酸盐水泥的潜力已几乎殆尽。正因为如此，水泥科研工作者不得不寻求其他出路，于是出现了聚合物浸渍混凝土、聚合物混凝土等新型有机胶合材混凝土和有机无机复合胶结材混凝土。这类混凝土不但价格贵，施工也较为困难。利用硅灰生产高标号水泥，也因硅灰的产量十分有限，无法满足市场需求。 碱矿渣高性能水泥,具有早强、高强、高抗渗、高抗冻、水化热低、耐磨性好、抗化学腐蚀性强、需水性小、护筋性能好等优异的耐久性能。是一项投资少、见效快、生产工艺简单，改变生产传统水泥“两磨一烧”的工艺为“一磨”。从而大幅度节约能源，广泛利用工业废渣的新型建筑基材。具有持续发展经济并与环境保护相容的新型建材产业。 矿渣的使用最早在1862年,德国人发现水淬矿渣具有活性以后，但大部分只是与水泥的熟料一起磨成矿渣水泥，由于矿渣的易磨性不及水泥，在水泥细度控制在300m2/kg的情况下，矿渣的细度仅能达到200-250m2/kg，因此活性没有充分发挥。二十世纪五十年代南非研究发现如果单独把矿渣磨细后掺入混凝土中，其活性可以得到充分的发挥，这种很细的矿渣就是磨细矿粉。 在我国，矿渣都是作为活性混合材料添加到硅酸盐水泥熟料中，矿渣的活性没有完全体现出来。由于当时的粉磨生产普遍采用球磨工艺，能耗较高，效率低，综合水泥性能和经济分析的结果，矿粉合理粉磨细度应控制在400-450m2/kg，直到2000年11月上海率先从日本引进60万吨矿粉立磨生产线，矿粉的大规模生产才在国内展开。1998年上海完成地方标准《混凝土和砂浆用粒化高炉磨细矿粉》，1999年《粒化高炉磨细矿粉在混凝土中应用技术规程》制定颁布，2000年国家标准《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》颁布实施，2002年国家标准《高强、高性能混凝土用矿物外加剂》颁布，正式将磨细矿粉定为混凝土的第六组分，磨细矿粉才开始作为独立组分逐步应用于混凝土中，并被广泛的接受和使用。 碱矿渣水泥在世界上研究最早的是前苏联。碱矿渣水泥是用碱金属化合物作碱组份去激发矿渣而得到的一种水硬性股凝材料。这种体系是乌克兰基辅建筑工程学院博士维德格卢霍夫斯基于1957年创立。维德格卢霍夫斯基教授等人用高浓度的苛性碱或碱金属非硅酸盐和低模数硅酸盐化合物来活化矿渣粉,成功的研制出水硬性的碱矿渣胶凝材料。随后研究表明,碱矿渣水泥的抗压强度能达到40~120MPa。1958年用这种材料生产出了普通配筋板材、预应力多孔楼板、道路构件、现浇基础、现浇防坡堤和工业建筑的框架结构等多种用途的建筑物及建筑构件。并于1988年建成世界上第一座用碱矿渣水泥混凝土建造的（混凝土标号为C40）现浇22层大楼。几十年来，经观测、检验结果证明，这些建筑物及建筑构件没有发现任何结构损坏的征兆和钢筋锈蚀痕迹，而且这些建筑结构和构件的强度、抗冻性和抗渗性都比使用初期大大提高了。从此，美、英、日、法、加拿大等国家相继在前苏联之后开展了对这种水泥的研发和应用工作。但是从世界范围来看，到目前为止，碱矿渣水泥这种新材料一直无法大规模推广应用。无法大规模推广应用的根本原因是碱矿渣水泥极易产生“急凝”现象(15分钟内)，无法保持充分的施工时间，给施工造成极大困难。因此，解决碱矿渣水泥的“急凝”问题成了一个世界性难题。 2、建筑基材市场需求 未来城市建筑都是垂直大厦，向高层次、大跨度发展，建造海洋平台、跨越大江、峡谷等大跨度桥梁、高速火车栈桥都需要高强度和优良的耐久性混凝土。大型地下建筑的防渗材料，核废弃材料和有毒物质的固化、防渗漏等等都需要高性能水泥基材去筑建。未来建筑对结构性基材提出了高强度和高耐久性的要求。由于硅酸盐水泥内含有三大有害物质：a.游离氧化钙b.方镁石结构型的氧化镁c.三氧化硫。这三大有害物质的存在致使硅酸盐水泥的耐久性较差，它的冻融循环在300次以下。硅酸盐水泥基材建筑物正常使用应在100年左右,因种种原因也难以达到，在这个期间还要花费很大的维修费用。在发达国家实际建筑工程已大量使用60-80MPa的现浇混凝土，有些工程使用80-100MPa高强度混凝土，而我国在建筑工程中大量使用20-30MPa强度混凝土。与发达国家相比差距太大。 3﹑建筑业的防水防渗工程 房屋的漏水﹑渗水在我国乃至全世界都是难以解决的问题，我国每年因房屋的漏水﹑渗水所引发的民事纠纷经常发生。每年因渗、漏水投入的维修费用也不少。在国外房面防水采用金属薄板来解决。在我国“毛主席