《水泥混合材和混凝土掺合料》是《水泥生产技术丛书》的一个分册，主要介绍各类硅质工业副产品在水泥和混凝土中的应用技术，包括矿渣和矿渣粉、粉煤灰、钢渣和钢渣粉、煤矸石和高岭土、磷渣粉、硅粉等的基本性能以及用作水泥混合材与混凝土掺合料的制备过程和应用技术。
    《水泥混合材和混凝土掺合料》可供水泥和混凝土领域的生产技术人员、科研人员、工程技术人员阅读，也可供高校相关专业师生参考。

    三、钢渣应用前景
    当前，我国正处在工业化过程中，大规模基础设施建设对水泥混凝土的需求日益增大。不管是从可持续发展的战略，还是从现代混凝土自身发展的角度考察，都需要有大量性能优异的矿物掺合料，这为钢渣粉掺合料的利用提供了广阔的空间。作为水泥混合材和混凝土掺合料，钢渣不仅资源丰富，而且分布与矿渣一样比较广泛，因而钢渣作为混凝土掺合料较容易被工程接受。
    有关钢渣水泥的研究与应用在我国已有近30年历史，在钢渣用作水泥混合材的领域积累了丰富的经验，这为钢渣作为混凝土掺合料研究与应用提供了宝贵的参考，也为钢渣水泥混凝土掺合料的使用者增添了信心。目前，我国钢渣年产量已达6000万吨，由于钢厂的冶炼、钢渣预处理工艺的改进，85%是与硅酸盐熟料组成结构相似的转炉钢渣，出厂的钢渣品质也在逐步提高，钢渣中的金属铁及对安定性影响大的死烧石灰数量都得到了一定控制，这为将钢渣的后续加工并制备成高性能的混凝土掺合料提供了质量保证。
    将钢厂排放的钢渣进行一系列简单的预处理与深加工制备成水泥混合材和混凝土掺合料，一方面可提高钢渣的附加值，为钢铁企业创造了新的经济增长点，另一方面由于钢渣粉掺合料的制备成本低于水泥熟料，采用钢渣配制混凝土可降低混凝土的制造成本，提高混凝士生产企业的经济效益。
    此外，将钢渣用作水泥混合材和混凝土掺合料，也具有良好的环境效益。一方面可减少钢铁企业工业废渣的排放，减少堆放钢渣对土地资源的占用及渣尘对土壤、空气及水的环境污染，改善钢铁企业周边的生态环境；另一方面对于水泥混凝土生产企业而言，利用钢渣粉掺合料配制混凝土节约了水泥用量，从而可节约生产水泥所需的能源、资源消耗，并减少水泥生产造成的粉尘、噪声、水及空气环境污染，尤其是减少了温室效应气体C02的排放，不仅改善了水泥厂的周边环境，还对减缓世界气候恶化起到积极的作用。将钢渣用作水泥混合材和混凝土掺合料，符合我国可持续发展战略。 
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引言
第一章 用于水泥和混凝土的矿渣与矿渣粉
第一节 概述4
一、矿渣的来源及其制备4
二、应用历史和发展趋势8
第二节 矿渣的组成、结构与性能11
一、化学成分11
二、矿渣的组成结构与水硬活性13
三、矿渣粉的品质指标20
第三节 矿渣对水泥水化过程和性能的影响24
一、对水泥水化和硬化的影响24
二、掺矿渣粉水泥的水化程度25
三、对水泥流变性能的影响26
四、对水泥凝结时间的影响29
五、对水泥水化热的影响30
六、对水泥胶砂强度的影响30
七、对硬化水泥浆体化学收缩的影响31
第四节 矿渣粉对混凝土性能的影响33
一、新拌混凝土33
二、硬化混凝土35
第五节 矿渣粉对混凝土耐久性的影响38
一、抗冻性能38
二、抗渗性能38
三、抗硫酸盐侵蚀性能39
四、碱骨料反应41
五、抗碳化和钢筋锈蚀42
参考文献42

第二章 用于水泥和混凝土的粉煤灰
第一节 概述45
一、来源和制备45
二、应用历史和发展趋势50
第二节 粉煤灰的组成、结构与性能52
一、化学成分52
二、颗粒形态53
三、细度与烧失量54
四、需水量比58
五、三氧化硫含量与碱含量60
六、氧化钙含量61
七、矿物组成和活性61
第三节 粉煤灰对水泥性能的影响64
一、对水泥水化的影响64
二、水化热68
三、凝结时间70
四、水泥的胶砂强度70
第四节 粉煤灰用作混凝土掺合料72
一、在混凝土中的效应分析72
二、对新拌混凝土性能的影响73
三、对硬化混凝土性能的影响75
四、对混凝土耐久性的影响78
第五节 粉煤灰在高性能自密实混凝土中的应用技术85
一、掺入粉煤灰的技术优势85
二、掺粉煤灰自密实混凝土配合比的设计87
三、配合比的优化91
四、施工现场室内验证92
第六节 粉煤灰在大体积混凝土和碾压混凝土中的应用94
一、粉煤灰取代水泥的最大限量94
二、碾压混凝土的技术特点94
三、粉煤灰对碾压混凝土性能的影响95
参考文献100

第三章 用作水泥混合材和混凝土掺合料的钢渣粉
第一节 概述102
一、钢渣的来源102
二、钢渣应用历史103
三、钢渣应用前景104
第二节 钢渣组成、结构与性能104
一、钢渣化学组成与胶凝性能104
二、钢渣矿物组成与胶凝性能105
第三节 钢渣活性激发措施与机理106
一、机械磨细106
二、化学激发107
三、热激发108
四、矿物重构109
第四节 掺加钢渣粉的水泥性能110
一、水泥强度110
二、标准稠度需水量、凝结时间113
三、体积安定性113
四、水化热116
第五节 钢渣粉对混凝土性能的影响117
一、新拌混凝土117
二、硬化混凝土119
参考文献122

第四章 煤矸石和偏高岭土在水泥和混凝土中的应用
第一节 煤矸石在水泥和混凝土中的应用125
一、煤矸石的化学和矿物组成125
二、煤矸石的活性127
三、掺加煤矸石的水泥和混凝土的性能131
第二节 偏高岭土在水泥和混凝土中的应用134
一、偏高岭土的组成和结构134
二、偏高岭土的制备技术135
三、偏高岭土用于水泥和混凝土的性能137
参考文献144

第五章 用作水泥混合材和混凝土掺合料的磷渣粉
第一节 概述146
一、磷渣的来源146
二、磷渣与磨细磷渣粉的应用历史147
三、应用前景150
第二节 磷渣组成、结构和性能150
一、化学成分150
二、磷渣中玻璃体形态151
三、磷渣的品质指标153
第三节 磷渣活性的激发措施与机理分析154
一、磷渣的水硬活性154
二、影响磷渣活性的主要因素155
三、磷渣活性的物理激发方法156
四、磷渣活性的化学激发措施157
第四节 磷渣粉对水泥水化和性能的影响159
一、掺磷渣粉水泥的水化硬化过程159
二、对水泥凝结时间的影响168
三、对水泥水化热的影响170
四、对水泥强度的影响172
第五节 磷渣粉对混凝土性能的影响174
一、新拌混凝土174
二、硬化混凝土176
三、磷渣粉对混凝土性能影响的综合评价179
四、磷渣应用中存在的问题180
参考文献181

第六章 用于水泥和混凝土的硅粉
第一节 概述183
一、硅粉的来源183
二、硅粉的种类184
三、应用历史和发展趋势185
第二节 硅粉的组成、结构与性能188
一、化学成分188
二、矿物结构形态189
三、物理特性189
四、硅粉在水泥混凝土中的作用机理分析192
第三节 硅粉对水泥水化和性能的影响193
一、掺硅粉水泥的水化产物及其微观结构193
二、掺硅粉水泥的水化热195
三、对水泥胶砂流动度的影响195
四、对水泥凝结时间的影响196
五、掺硅粉水泥的强度发展196
六、硅粉对水泥收缩的影响199
七、掺硅粉水泥的抗侵蚀性200
第四节 硅粉对混凝土性能的影响201
一、对新拌混凝土性能的影响201
二、硅粉对硬化混凝土性能的影响202
三、硅粉对混凝土耐久性的影响205
第五节 硅粉混凝土的主要用途与应用技术特点210
一、主要用途210
二、硅粉混凝土的应用技术特点211
参考文献212

第七章 用于混凝土的浆状矿物掺合料
第一节 浆状掺合料的制备技术和特点215
一、搅拌磨湿磨矿物掺合料的优势215
二、湿磨参数确定216
第二节 浆状掺合料的性能218
一、湿磨处理对矿物掺合料物化性能的影响218
二、浆状掺合料的分散稳定性及流变性能225
三、浆状掺合料的掺合料效应230
四、用浆状掺合料配制不同等级混凝土231
五、浆状掺合料混凝土的凝结时间233
六、浆状掺合料混凝土的耐久性235
七、浆状掺合料水泥石组成、微结构与其混凝土耐久性244
第三节 浆状掺合料的应用前景254
一、在商品混凝土中的应用254
二、在水泥基灌浆材料中的应用255
三、在预制混凝土构件中的应用256
四、其他应用257
五、应用前景与社会经济效益258
参考文献259