前言

工业固体废弃物的种类繁多,成分复杂,数量巨大,是环境的主要污染源之一。如今,随着工业化、城镇化进程的加快,我国的资源消耗量将进一步加大。由于资源开采和利用带来的环境问题,发展将面临更为严峻的资源、环境约束的挑战。工业固体废弃物,包括各种废渣、污泥、粉尘等。我国工业固体废弃物的排放量大,不仅占用大量的农田,而且堆存量增加将使得环境污染和安全隐患加大。工业固体废弃物中含有的铜、铅、锌、铬、镉、砷、汞等多种金属元素,随水流入附近河流或渗入地下,将严重污染水源,大量非金属天然矿物资源的开采也会引起严重的环境、生态破坏等问题。

工业固体废弃物的资源化利用,是实现我国经济可持续发展战略目标的重要步骤。加强固体废弃物的处理处置和综合利用,才能创造出较大的社会、环境和经济效益,真正实现资源、环境和经济的全面协调可持续发展。

利用工业固体废弃物生产建筑材料,是我国处理固体工业废弃物的重要途径。由于工业固体废弃物生产建筑材料一般不会产生二次污染,因而也是消除污染,“变废为宝”的较好途径。

工业废渣,如粉煤灰、矿渣、钢渣、磷渣、硅粉等,作为排放量最大的固体废弃物,经过加工处理,可以作为混凝土矿物掺和料使用。经过一定的质量控制或制备技术获得的优质矿物掺和料,可以改善混凝土的某些性能,已成为现代混凝土不可或缺的组分。

本书是作者认真总结我国水利水电建设中混凝土矿物掺和料的研究与工程实践,同时吸取国内外有关研究成果经过精心提炼加工编写完成的。全书共分9章,分别介绍了水工混凝土矿物掺和料的定义和分类、掺矿物掺和料的胶凝材料物理及力学性能、掺矿物掺和料的胶凝材料水化机理、掺矿物掺和料水工混凝土的配合比设计、掺矿物掺和料混凝土拌和物、掺矿物掺和料混凝土的性能、掺矿物掺和料对骨料碱活性的抑制作用、掺和料在工程中的应用等。

本书前言及第1章由杨华全编写;第2章由杨华全、董芸编写;第3章及第4章由董芸、石妍、陈霞编写;第5章由严建军编写;第6章由张建峰编写;第7章由周世华、李响、肖开涛、王磊编写;第8章由杨华全、李鹏翔编写;第9章由林育强、苏杰编写。全书由杨华全、董芸、周世华策划,杨华全统稿。

本书凝结了长江科学院材料与结构研究所科研人员的辛勤劳动成果,反映了多年来在混凝土矿物掺和料研究方面的最新理论和研究成果。中国工程院郑守仁院士审阅了书稿并为本书写了序言。在此,作者谨向郑守仁院士及所有参与本项工作的科研工作者表示衷心的感谢。

本书的出版得到了国家重点研发计划项目“复杂环境下能源与道路工程用水泥基关键材料与技术”(2016YFB0303601)、国家自然科学基金项目“混凝土早龄期收缩变形与应力发展规律研究”(批准号:51279017)、中央级公益性科研院所基本科研业务费项目“水电工程微膨胀高抗裂水泥基材料的应用关键技术研究”(CKSF2017052/CL)、长江科学院创新团队项目“复杂环境下水泥基材料劣化机制与仿真技术研究”(CKSF2017065/CL)等的资助。

由于作者水平有限,书中难免有很多不妥之处,恳请读者批评指正。

作者

2017年7月于武汉