碱矿渣水泥和混凝土的发展历程

碱激发矿渣水泥作为一种新型胶凝材料，至少在1908年前就已被人们所知。同时，碱激发矿渣水泥和混凝土良好的耐久性已经在苏联、中国、比利时、芬兰以及澳大利亚等国家得到证明。自20世纪90年代以来，碱激发水泥的基础研究在国际上蓬勃发展，得出大量的研究成果，但其一直无法像硅酸盐水泥一样在实际工程中得到大量的推广应用，是由于：

（1）缺乏深入系统的技术（理论和实践）研究和稳定的原材料供应。硅酸盐水泥基材料的研究和应用已经超过150年，有着深厚的理论基础和实践经验；同时，生产硅酸盐水泥的石灰石、黏土等资源丰富，价格低廉，方便了硅酸盐水泥的生产。而碱激发水泥的理论基础相对薄弱、应用技术也很有限，且所用的原材料，如矿渣、粉煤灰和锂渣等，在地域上分布不均衡，性能也不稳定。

（2）缺乏有效的外加剂改善碱激发水泥基材料的性能。自20世纪70年代以来，外加剂的迅速发展极大地改善了现代硅酸盐水泥基材料的性能，而这些先进的外加剂在碱激发水泥基材料中无法发挥作用。

（3）实际工程中服务的碱激发水泥基材料的长期性能不明确。大部分的研究都集中在碱激发水泥的水化机理和微观结构上，对其长期耐久性、服役寿命以及和工程性能的结合关注度不够。尽管已有的试验表明，和硅酸盐水泥混凝土相比，其耐久性好，但是，实验室里对耐久性的测试和服务寿命的预测不能完全代表工程实际情况，对实际工程中长期耐久性观察与记录的缺乏，导致碱激发矿渣水泥基材料难以进入市场。

（4）缺乏适合于碱激发水泥和混凝土的标准。现有的大多数研究都是参照现行的硅酸盐水泥标准或规范进行，对碱激发水泥基材料的设计标准或规范方面的研究不够充分，当碱激发水泥进入市场时，硅酸盐水泥标准不一定适合碱激发水泥，这使得碱激发水泥基材料进入市场具有很大的挑战。

显然，如果将碱激发水泥基材料象硅酸盐水泥材料一样，在市场上大量地推广和应用，将面临巨大的困难。然而，与硅酸盐水泥相比，碱激发水泥又具有一系列优异的性能，例如其需水量小、水化热低、强度高、耐久性好；同时，它还能消纳大量废弃物，大幅度减少CO2的排放量等，这也正是大量研究工作者们一直坚持研究这种材料的原因。近几年，随着环保思想的深入人心，国内外的学者们对碱激发水泥基材料的研究信心十足，研究的热情有增无减。目前，每年有大量的关于碱激发水泥基材料的研究成果被发表，研究论文的数量呈指数级增长，且有些论文出现在世界的顶尖期刊上。

尽管已取得一系列的成果，但今后对碱激发水泥基材料的研究仍要继续加强，具体内容如下：(www.xing528.com)

（1）加大各种废弃物的利用率，扩大原材料的品种范围，开发适合本体系的外加剂，改善碱激发水泥基材料的性能；

（2）对各类原材料的处理过程重点进行研究，如原材料的磨细方法、激发方法等，保证碱激发水泥性能的稳定性；

（3）进一步研究这类材料的性能，例如收缩（如机理、改善措施）、徐变、碱集料反应（机理及控制方法）、泛碱（机理及预防措施）、抗碳化性（如评价方法、指标）等方面，对不同胶凝组分之间的相互作用、微观结构、水化机理等进行深入系统的研究；

（4）加强实验室测试数据与在实际工程中服务性能之间的联系研究；

（5）研究制定出适合于这类材料的标准或规范。