前言

碱矿渣混凝土具有高强、快硬、低水化热、低需水量、高耐久性、低成本及环保节能等明显优点，但由于其速凝及脆性开裂问题没有得到真正解决，这种具有极大应用前景的建筑材料一直没有在实际工程中得到大规模的应用。针对碱矿渣混凝土存在的这两个问题，本书介绍了一种水玻璃-碱矿渣水泥的专用复合缓凝剂，并通过加入聚丙烯纤维，改善了碱矿渣混凝土的冲击抗裂韧性及弯曲裂断韧性，这对碱矿渣混凝土的大规模应用推广提供了重要的理论与实践参考。本书的主要内容和重要成果如下。

以一种碱矿渣水泥的专用复合缓凝剂为基础，配制出坍落度大于20cm、扩展度大于50cm、1d强度大于30MPa、28d强度大于70MPa、具有较低收缩率、低氯离子渗透率、高韧性、高抗化学侵蚀性的纤维增韧碱矿渣混凝土。对比分析了纤维及粉煤灰对碱矿渣混凝土及普硅混凝土宏观力学性能的影响，分别揭示了纤维及粉煤灰对两种混凝土宏观力学性能的影响规律。

利用XRD、DSC-TG、MIP、SEM-EDS等现代测试方法探讨了纤维增碱韧矿渣水泥硬化浆体的组成与微结构特征，分析了纤维及粉煤灰对碱矿渣水泥及普硅水泥硬化浆体组成及微孔结构的影响，揭示了纤维及粉煤灰对两种水泥硬化浆体的组成及微孔结构的影响规律。

利用分形理论推导了碱矿渣水泥及普硅水泥硬化浆体孔分形维数的计算方法，并通过实验证明了碱矿渣水泥硬化浆体与普硅水泥硬化浆体都具有明显的分形特征，且分形维数在3.18～7之间。

阐明了碱矿渣水泥化学结合的机理。碱矿渣水泥的水化机理可概括为，先是水玻璃及矿渣的溶解及水合，而后是矿渣溶出离子与硅酸钠胶团发生沉聚化学反应，反应生成水化硅酸钙（CSH）凝胶，最后是CSH凝胶与矿渣的键合及缩聚反应，浆体不断密实。

提出的碱矿渣混凝土的互穿网络模型，很好地描述了纤维碱矿渣混凝土的结构，不仅成功地解释了纤维对碱矿渣混凝土的增韧及阻裂作用，而且还为优化纤维碱矿渣水泥基材料提供了相应的理论支持。

笔者的研究工作得到国家自然科学基金委、住房与城乡建设部、湖北省科技厅、湖北省教育厅、湖北省建设厅、武汉市科技局等单位的资助，湖北工业大学土建学院、科技处等部门也给予了大力支持，在此一并致谢。同时衷心感谢给予笔者支持和帮助的业界同仁。

本书在撰写过程中，参考了国内外相关文献资料，在此向作者表示诚挚的感谢。

限于笔者学识水平和工程实践经验，书中难免有疏漏和不妥之处，敬请读者予以批评指正。

苏　英

2015年7月