前言

我国作为最大的发展中国家，每年产生巨量的建筑垃圾和工业固体废弃物。2017年我国一般工业固体废弃物和建筑垃圾年产生量分别高达33.16亿t和15.7亿t。据统计，当前我国工业固体废弃物的历史累计堆存量超过600亿t。目前，我国很多固体废弃物资源利用率仍然较低，尤其是建筑垃圾，资源化利用率不足10%，远低于欧盟、日本和韩国等发达国家和地区。没有资源化利用的固体废弃物的堆存占用了大量土地，还严重污染生态环境，亟待资源化利用。2017年10月，党的十九大报告中着重强调“加强固体废弃物和垃圾处置”，固体废弃物资源化利用技术的研究与产业化推广已经上升为国家战略。高效资源化利用建筑垃圾和工业固体废弃物，将有利于促进我国生态文明建设、“无废社会”建设、生态保护与高质量发展。

碱激发胶凝材料是一种新型的无机胶凝材料。它是用具有火山灰活性或潜在水硬性的材料与碱性激活剂反应而成的一类胶凝材料。研究和实践证明，碱激发胶凝材料具有较好的强度、抗渗性、耐久性和耐酸碱腐蚀等性能，其制备工艺简单，能耗和碳排放量低，资源化利用粒化高炉矿渣、粉煤灰、建筑垃圾、钢渣、赤泥、副产品石膏等固体废弃物，是环境友好型的绿色胶凝材料。在苏联、澳大利亚、法国、美国、中国等国家的房屋建筑、厂房、工程抢险加固、预制构件、公路路面、机场跑道、军事工程、水渠、铁路轨枕、有害废弃物固化等领域中有成功的应用。

李克亮研究碱激发胶凝材料始于2004年，至今已16年。近几年，承担了河南省科技攻关项目“工业固体废弃物制备具有固化重金属功能的胶凝材料技术”（项目编号：152102210118）、河南省自然科学基金项目“地聚合物混凝土界面过渡区微观结构特性与劣化机理研究”（项目编号：182300410259）、河南省高等学校重点科研项目“农作物秸秆和固体废弃物制备无机保温材料技术”（项目编号：17A560007）和郑州市科技攻关项目“疏浚淤泥在胶凝材料中资源利用技术”（项目编号：131PPTGG410-14）等纵向科研项目。2018年11月起，华北水利水电大学与中原环保鼎盛郑州固废科技有限公司合作进行了“固体废弃物制备地聚合物基绿色胶凝材料技术研发”（项目合同额100万元），致力于低成本碱激发绿色胶凝材料的研发与推广应用。在上述科研项目的支持下，作者研发了具有较高性价比的矿渣-粉煤灰基碱激发胶凝材料、矿渣-再生微粉基碱激发胶凝材料及其混凝土，系统研究其原材料的预处理、方案优化、制备工艺、物理力学性能、耐久性能、界面过渡区、化学组成与微观结构，并在混凝土路面、实心砖和注浆充填材料方面推广应用。

本书是作者在碱激发胶凝材料领域的阶段性研究成果，共分 6章，第1章为研究背景、国内外研究与应用现状；第2章为原材料；第3章为矿渣-粉煤灰基碱激发胶凝材料；第4章为矿渣-再生微粉基碱激发胶凝材料；第5章为碱激发胶凝材料混凝土界面过渡区特性与劣化规律研究；第6章为碱激发胶凝材料应用实践。

本书的前言、第3~5章由华北水利水电大学的李克亮执笔，第1章、第2章和第6章由中原环保鼎盛郑州固废科技有限公司的杜晓蒙、李敏执笔。全书由李克亮和杜晓蒙统稿。华北水利水电大学的研究生谢晓洁、付海强和马毅也分别参与了第3章、第4章和第5章的文字和图表编辑。在研究过程中，研究生谢晓洁、付海强、马毅、位文哲和部分本科生参与了相关试验，泛霜试验图片由华北水利水电大学的2016级本科生杨晓哲拍摄、工艺设计图由郑州鼎盛工程技术有限公司刘海龙提供。华北水利水电大学的解伟、张新中、陈爱玖、汪志昊、霍洪媛、肖新华等几位教授和中原环保鼎盛郑州固废科技有限公司的相关领导也给予了大力支持，在此对他们表示衷心的感谢！同时，对参考文献的作者们一并致谢。

由于作者水平有限，书中可能存在诸多不足甚至错误，恳请专家和读者批评指正。

作者
2020年6月