随着全球资源短缺和环境污染问题的加剧，工业固体废弃物的高效利用已成为材料科学和环境工程领域的重要研究方向。本书围绕硅铝基全固废胶凝材料的水化动力特性展开系统研究，探索其水化反应机理、强度发展规律及性能优化方法，为固废资源化利用提供理论支撑和实践指导。本书介绍了工业固废原材料（如矿渣、自燃煤矸石、偏高岭土等）的化学成分、矿物组成及活化特性。在此基础上，通过使用单因素控制变量法，揭示水胶比、前驱体配比、碱激发剂参数不同对胶凝材料强度的影响。采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（TG-DTG）等表征技术，对硅铝基全固废胶凝材料水化反应机理、强度发展规律进行深入解析。本书的研究成果可为绿色建筑材料的研发提供科学依据，对推动工业固废的高值化利用、降低碳排放及促进可持续发展具有重要意义。
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1990.08-1994.07 东北大学 学士
2003.03-2005.09东北大学 博士2004.04-2007.12东北大学 讲师
2007.01-2009.12东北大学 博士后
2008.01-2009.12东北大学 副教授
2010.01-至今东北大学 教授 博士生导师
2018.05-至今东北大学智慧水利与资源环境科技创新中心 执行主任
2020.11-至今辽宁省固废产业技术创新研究院 院长2021年，兼任沈阳市环境学会环境风险防控专业委员会 主任
2020年，兼任中国混凝土与水泥制品协会混凝土工程技术分会副理事长、
中国建筑学会建筑材料分会理事
2020年，兼任《中国自然与科学学报》编辑委员会（第一届）主任
2019年，兼任中国有色金属学会矿山信息化智能化专业委员会副主任委员
教育部矿业类专业本科教学指导委员会委员 国家矿业类专业认证委员会骨干专家委员兼副秘书长 辽宁省矿业类教指委主任 中绿盟智库专家 中国矿业联合会智能矿山委员会副秘书长 中国有色金属学会矿山信息化智能化专业委员会副主任委员 中国混凝土与水泥制品协会混凝土工程技术分会副理事长 中国岩石力学与工程学会露天开采与边坡工程分会副主任委员 沈阳市环境学会环境风险防控专业委员会主任委员
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 煤矸石的种类与分类 2
1.2.2 全固废胶凝材料研究现状 5
1.3 研究内容 9
1.3.1 前驱体协同匹配机制与性能调控 9
1.3.2 水化动力特性 11
第2章 自燃煤矸石-矿渣全固废胶凝材料水化动力特性 13
2.1 引言 13
2.2 试验概况 13
2.2.1 试验材料 13
2.2.2 试验方案 16
2.2.3 试件制备及养护 17
2.2.4 试验方法 18
2.2.5 测试方法 19
2.3 结果与讨论 20
2.3.1 抗压强度分析 20
2.3.2 凝结时间分析 24
2.3.3 流动度分析 28
2.3.4 水化产物分析 29
2.3.5 微观结构分析 33
2.4 小结 38
第3章 自燃煤矸石-矿渣-熟石灰全固废胶凝材料水化动力特性 40
3.1 引言 40
3.2 试验概况 41
3.2.1 试验材料 41
3.2.2 试验方案及试件制备 43
3.2.3 试验方法 44
3.2.4 测试方法 45
3.3 结果与讨论 45
3.3.1 粒化高炉矿渣掺量的影响 45
3.3.2 熟石灰掺量的影响 47
3.3.3 碱激发剂参数对抗压强度的影响 48
3.3.4 熟石灰掺量对水化产物的影响 49
3.3.5 微观形貌分析 52
3.4 小结 53
第4章 自燃煤矸石-粒化高炉矿渣-偏高岭土全固废胶凝材料水化动力特性 56
4.1 引言 56
4.2 试验概况 57
4.2.1 试验材料 57
4.2.2 试验方案及试件制备 60
4.2.3 试验方法 62
4.2.4 水化产物分析 62
4.2.5 微观形貌 62
4.3 结果与讨论 63
4.3.1 自燃煤矸石掺量的影响 63
4.3.2 碱激发剂参数对抗压强度的影响 64
4.3.3 碱激发剂参数对流动度的影响 66
4.3.4 碱激发剂参数对水化产物的影响 66
4.3.5 碱激发剂掺量对早期水化进程的影响 72
4.3.6 微观形貌分析 74
4.4 小结 75
第5章 自燃煤矸石-粒化高炉矿渣-粉煤灰全固废胶凝材料水化动力特性 77
5.1 引言 77
5.2 试验概况 77
5.2.1 原材料的性质 77
5.2.2 配合比及试件制备 81
5.2.3 抗压强度试验 82
5.2.4 流动度试验 82
5.2.5 水化产物分析 83
5.2.6 微观形貌 83
5.3 结果与讨论 84
5.3.1 自燃煤矸石掺量的影响 84
5.3.2 碱激发剂参数对抗压强度的影响 85
5.3.3 碱激发剂参数对流动度的影响 86
5.3.4 碱激发剂掺量对水化产物的影响 87
5.3.5 微观形貌分析 90
5.4 小结 92
第6章 自燃煤矸石-矿渣-锂渣全固废胶凝材料水化动力特性 94
6.1 引言 94
6.2 试验概况 95
6.2.1 试验材料 95
6.2.2 配合比设计 97
6.3 结果与讨论 98
6.3.1 力学性能分析 98
6.3.2 凝结时间分析 101
6.3.3 流动度分析 105
6.3.4 XRD分析 106
6.3.5 FTIR分析 107
6.3.6 SEM-EDS分析 108
6.4 小结 113
第7章 自燃煤矸石-矿渣-磷渣全固废胶凝材料水化动力特性114
7.1 引言 114
7.2 试验概况 115
7.2.1 试验材料 115
7.2.2 试验方案 117
7.3 结果与讨论 118
7.3.1 抗压强度分析 118
7.3.2 凝结时间分析 122
7.3.3 流动度分析 125
7.3.4 水化产物分析 126
7.3.5 微观结构分析 129
7.4 小结 134
第8章 自燃煤矸石-矿渣-钢渣全固废胶凝材料水化动力特性 136
8.1 引言 136
8.2 试验概况 137
8.2.1 试验材料 137
8.2.2 试验方案 140
8.3 结果与讨论 142
8.3.1 水胶比对抗压强度的影响分析 142
8.3.2 激发剂模数对抗压强度的影响分析 143
8.3.3 碱当量对抗压强度的影响分析 144
8.3.4 不同固废配比对抗压强度的影响分析 145
8.3.5 水化产物XRD分析 147
8.3.6 水化产物FTIR分析 148
8.3.7 水化产物SEM分析 149
8.4 小结 153
第9章 自燃煤矸石-矿渣-硅灰全固废胶凝材料水化动力特性 155
9.1 引言 155
9.2 试验概况 155
9.2.1 试验材料 155
9.2.2 试验方案 157
9.3 结果与讨论 158
9.3.1 水胶比对抗压强度的影响分析 158
9.3.2 激发剂模数对抗压强度的影响分析 160
9.3.3 碱当量对抗压强度的影响分析 161
9.3.4 不同固废配比对抗压强度的影响分析 163
9.3.5 水化产物XRD分析 164
9.3.6 水化产物FTIR分析 165
9.3.7 水化产物SEM分析 166
9.4 小结 169
第10章 自燃煤矸石-矿渣-陶瓷粉全固废胶凝材料水化动力特性 171
10.1 引言 171
10.2 试验概况 171
10.2.1 试验材料 171
10.2.2 试验方案 173
10.3 结果与讨论 175
10.3.1 水胶比对抗压强度的影响分析 175
10.3.2 激发剂模数对抗压强度的影响分析 176
10.3.3 碱当量对抗压强度的影响分析 177
10.3.4 不同固废配比对抗压强度的影响分析 178
10.3.5 水化产物XRD分析 180
10.3.6 水化产物FTIR分析 181
10.3.7 水化产物SEM分析 182
10.4 小结 185
参考文献 187
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