赤泥基地质聚合物胶凝材料组成设计与工程实践

本书主要介绍赤泥的资源化利用情况，赤泥的理化特性，赤泥用作掺合料对传统硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和磷酸镁水泥的作用机制，低钙型和高钙型赤泥基地质聚合物胶凝材料的制备，赤泥基地质聚合物胶凝材料水化机理及性能调控方法，赤泥基地质聚合物胶凝材料耐久性特征，赤泥基地质聚合物胶凝材料环境相容性，赤泥基地质聚合物胶凝材料在高速公路稳定碎石层中的应用等内容。本书对于提高赤泥高附加值大宗利用，推动赤泥基地质聚合物胶凝材料产业化具有重要意义。本书可供固体废弃物资源化利用研究与生产应用、交通工程建设等领域的相关技术人员、培训人员和高等院校师生学习与参考。

前言
第1章绪论1
1.1赤泥概况1
1.2赤泥综合利用现状2
1.3赤泥制备胶凝材料研究现状4
1.3.1赤泥制备水泥基胶凝材料4
1.3.2赤泥制备地质聚合物胶凝材料5
1.4赤泥基地质聚合物胶凝材料制备与应用难题7
参考文献8
第2章赤泥理化特性12
2.1物理特性12
2.2化学组成14
2.3矿物组成15
2.4拜耳法赤泥中碱性组分和重金属离子赋存形态16
2.4.1重金属离子16
2.4.2碱性组分19
参考文献25
第3章赤泥-水泥基胶凝材料作用机制27
3.1赤泥-硅酸盐水泥体系27
3.2赤泥-硫铝酸盐水泥体系35
3.3赤泥-磷酸镁水泥体系39
参考文献46
第4章低钙型赤泥基地质聚合物胶凝材料47
4.1赤泥-粉煤灰基胶凝材料48
4.1.1抗压强度48
4.1.2微观结构分析49
4.1.3组成设计方法53
4.2赤泥-硅灰基胶凝材料55
4.2.1抗压强度55
4.2.2微观结构分析56
4.2.3组成设计方法62
参考文献64
第5章高钙型赤泥基地质聚合物胶凝材料65
5.1赤泥-矿渣基胶凝材料65
5.1.1抗压强度65
5.1.2微观结构分析66
5.1.3组成设计方法71
5.2赤泥-钢渣基胶凝材料73
5.2.1抗压强度73
5.2.2微观结构分析74
5.2.3组成设计方法78
5.3赤泥-矿渣-脱硫石膏基胶凝材料80
5.3.1抗压强度80
5.3.2微观结构分析80
5.3.3组成设计方法84
5.4赤泥-钢渣-脱硫石膏基胶凝材料85
5.4.1抗压强度85
5.4.2微观结构分析86
5.4.3组成设计方法89
参考文献90
第6章赤泥基地质聚合物胶凝材料水化机理92
6.1赤泥基地质聚合物胶凝材料水化历程92
6.1.1水化过程中水赋存状态92
6.1.2胶凝材料黏度经时变化规律98
6.1.3赤泥基地质聚合物胶凝材料水化历程微观结构103
6.2赤泥基地质聚合物胶凝材料水化动力学模型106
6.2.1水泥类胶凝材料水化动力学模型106
6.2.2高钙型赤泥基地质聚合物胶凝材料水化动力学模型108
6.2.3低钙型赤泥基地质聚合物胶凝材料水化动力学模型121
参考文献130
第7章赤泥基地质聚合物胶凝材料性能调控方法131
7.1水灰比对赤泥基地质聚合物胶凝材料性能的作用机制131
7.1.1浆体流动特性131
7.1.2水化历程133
7.1.3抗压强度135
7.2粒径分布特征对赤泥基地质聚合物胶凝材料性能的作用机制135
7.2.1浆体流动特性136
7.2.2水化历程137
7.2.3浆体稳定性139
7.2.4抗压强度139
7.2.5微观结构140
7.3超细集料对赤泥基地质聚合物胶凝材料性能的作用机制143
7.3.1抗压强度143
7.3.2浆体流动特性144
7.3.3水化历程146
7.3.4基于孔隙结构的宏观工作性能作用机制147
7.4外加剂对赤泥基地质聚合物胶凝材料性能的作用机制148
7.4.1高效减水剂的吸附能力149
7.4.2高效减水剂在碱性环境中的稳定性150
7.4.3减水剂对赤泥基地质聚合物胶凝材料工作性能的影响151
7.4.4抗压强度154
7.4.5微观结构156
7.5纤维对赤泥基地质聚合物胶凝材料性能的作用机制158
7.5.1浆体流动特性159
7.5.2力学性能160
7.5.3纤维对纵波速度性能的影响163
7.5.4微观结构164
参考文献166
第8章赤泥基地质聚合物胶凝材料耐久性特征167
8.1赤泥基地质聚合物胶凝材料抗离子侵蚀性能167
8.1.1化学侵蚀机理分析167
8.1.2SO42、Cl–对赤泥基地质聚合物胶凝材料力学性能的影响168
8.1.3膨润土对抗侵蚀作用的影响172
8.1.4超细集料对抗侵蚀作用的影响174
8.2赤泥基地质聚合物胶凝材料失稳破坏本构关系177
8.2.1超细集料对失稳破坏模式的影响177
8.2.2离子侵蚀对失稳破坏模式的影响180
参考文献183
第9章赤泥基地质聚合物胶凝材料环境相容性184
9.1赤泥基地质聚合物胶凝材料碱性组分固化机制184
9.1.1赤泥基地质聚合物胶凝材料碱浸出特性184
9.1.2赤泥基地质聚合物胶凝材料碱性组分固化方法189
9.1.3赤泥基地质聚合物胶凝材料碱性组分固化效果194
9.2赤泥基地质聚合物胶凝材料重金属固化机制199
9.2.1赤泥基地质聚合物胶凝材料重金属赋存形态199
9.2.2赤泥基地质聚合物胶凝材料重金属固化效果202
9.3赤泥基地质聚合物胶凝材料生态相容性分析模型212
9.3.1生命周期评价模型介绍213
9.3.2环境影响计算模型213
9.4赤泥基地质聚合物胶凝材料节能降耗容量215
参考文献217
第10章赤泥基地质聚合物胶凝材料稳定碎石配合比设计及路用性能研究218
10.1配合比设计方法218
10.2设计原则及设计文件要求220
10.3原材料性质221
10.4路用性能研究222
参考文献227
第11章赤泥基地质聚合物胶凝材料稳定碎石施工铺筑工艺研究229
11.1施工准备229
11.2施工管理232
参考文献240
第12章赤泥基地质聚合物胶凝材料稳定碎石应用效果评价242
12.1试验段概况242
12.2试验段应用方案243
12.3赤泥基地质聚合物胶凝材料稳定碎石(底)基层检验与评定验收248
12.4试验路铺筑与检测249
参考文献253