19、环保型碱性活化混凝土的开发

环保型碱性活化混凝土的开发

1. 引言

材料是改善人类生活方式的重要因素。一个世纪前和现在人们的生活方式截然不同，这种差异源于不同时代可获取的材料种类。因此，人类生活的本质在很大程度上取决于材料的种类。目前，天然原材料的供应，尤其是在建筑领域，是一个亟待解决的问题。

混凝土的发展是建筑行业的一项重大成就，它通常由水泥、河砂和碎石组成。然而，当前混凝土生产面临诸多挫折。混凝土生产主要受原材料供应的影响，过度使用这些原材料会导致生态系统失衡，且目前这些原材料日益稀缺。

水泥富含钙和硅，是混凝土中不可或缺的粘结材料。但在建筑领域大量使用水泥会对环境造成不利影响。水泥生产会增加大气中二氧化碳的排放，水泥行业的二氧化碳排放率高达 100%，这导致污染加剧，进而引发全球变暖。此外，水泥生产还需要大量的天然石灰石和能源，其煅烧过程消耗的能源仅次于钢铁厂。

另一方面，建筑中持续使用河砂会对地下水位造成严重影响。河砂是岩石风化历经数百年形成的，持续开采危及了河砂的供应。为了维持环境平衡，减少天然河砂的使用势在必行。

如今，建筑行业的重点转向寻找环保型材料来生产混凝土。由于基础设施建设对混凝土的需求不断增加，本研究的主要目的是通过开发一种名为碱性活化混凝土的可持续混凝土，在不影响环境的前提下提高混凝土产量。这种混凝土使用富含硅和铝的材料，如粉煤灰和粒化高炉矿渣（GGBS）替代水泥，同时用机制砂（M 砂）替代河砂。在这种混凝土中，需要一种碱性试剂溶液来激活粘结材料（粉煤灰和 GGBS）的粘结性能，因此被称为碱性活化混凝土。开发这种混凝土有助于解决传统混凝土生产中的难题。

2. 碱性活化混凝土

碱性活化混凝土是由碱性活化