稻殼灰-丙烯酸鈣復(fù)合對(duì)水泥性能及水化進(jìn)程的影響.pdf

1、普通硅酸鹽水泥作為一種最為常見(jiàn)的建筑材料，在水利、交通、工業(yè)設(shè)施、民用建筑等重大工程項(xiàng)目中，占有重要地位。然而水泥石由于本身的物質(zhì)組成和內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)，使其在腐蝕環(huán)境下易腐蝕，耐久性差，從而造成建筑的崩坍破壞，以致帶來(lái)不可估量的損失。為了改善水泥的脆性及抗腐蝕能力，本課題研究了稻殼灰/丙烯酸鈣對(duì)水泥性能及水化進(jìn)程的影響。
　　實(shí)驗(yàn)以自制的稻殼灰和丙烯酸鈣為原料，通過(guò)正交試驗(yàn)和單因素影響試驗(yàn)確定強(qiáng)度最高、抗硫酸鹽侵蝕性能最好的最優(yōu)試驗(yàn)

2、配比。并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量和凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定以及水化熱、紅外光譜、DSC-TG、XRD分析等手段研究了稻殼灰/丙烯酸鈣對(duì)水泥水化進(jìn)程的影響。采用SEM觀察稻殼灰/丙烯酸鈣改性水泥的水化產(chǎn)物形貌。采用壓汞儀測(cè)試試樣的孔結(jié)構(gòu)，研究稻殼灰/丙烯酸鈣對(duì)水泥石的孔隙率和孔徑尺寸的影響。
　　研究結(jié)果表明:稻殼的最佳處理方式為用3％的稀鹽酸酸化，并在540℃下煅燒，保溫1h，此條件下獲到的稻殼灰中SiO2的含量為93％。
　　通過(guò)正交試驗(yàn)

3、和單因素影響試驗(yàn)確定了抗壓強(qiáng)度和抗侵蝕性能較好條件下的最優(yōu)方案為:稻殼灰，內(nèi)摻15％;丙烯酸鈣，外摻1％，為總灰分（稻殼灰+水泥）的1％;引發(fā)劑為丙烯酸鈣的3％;交聯(lián)劑為丙烯酸鈣的5％;促進(jìn)劑固定為丙烯酸鈣的1％。1d強(qiáng)度稍微低于空白樣，3d抗壓強(qiáng)度基本都高于空白樣，稻殼灰/丙烯酸鈣對(duì)水泥后期強(qiáng)度影響較大，28d抗壓強(qiáng)度與空白樣相比，提高了33.3％;此時(shí)的抗蝕系數(shù)也最高，為1.35，較空白樣提高了57％;抗壓強(qiáng)度和抗腐蝕性能都得到了明

4、顯改善。
　　對(duì)腐蝕試樣進(jìn)行SEM觀察分析，發(fā)現(xiàn)Na2SO4溶液中腐蝕的F0試樣結(jié)構(gòu)比較疏松;F3試樣，在清水中、硫酸鈉溶液中腐蝕后，其結(jié)構(gòu)都F3試樣的孔隙率較減少了23.7％比F0試樣緊密。對(duì)水泥水化28d凈漿試樣進(jìn)行孔結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)加入稻殼灰/丙烯酸鈣后，水泥漿體的孔結(jié)構(gòu)被有效細(xì)化。對(duì)在清水中和硫酸鈉溶液中腐蝕的樣品進(jìn)行孔結(jié)構(gòu)分析得出，在清水中養(yǎng)護(hù)時(shí)，F(xiàn)3孔隙率較空白樣減少了22.2％，F(xiàn)3較F0孔隙有一定程度的細(xì)化。F3試樣

5、與空白樣比較，小于10nm的毛細(xì)孔增加，大于1100nm的有害孔減少，孔徑得到細(xì)化。在硫酸鈉溶液中侵蝕時(shí)，F(xiàn)0與F3的總孔隙率分別為55.25％、31.55％。F3試樣與F0對(duì)比，大于100nm的多害孔明顯減少。
　　稻殼灰對(duì)需水量的影響較大，稻殼灰摻量一定時(shí)，隨著丙烯酸鈣摻量的增加，需水量變化不大;丙烯酸鈣摻量一定時(shí)，隨著稻殼灰摻量的增加，需水量增加，并且增加幅度較大。初凝時(shí)間縮短，丙烯酸鈣對(duì)水泥的初凝時(shí)間具有一定的影響。通過(guò)微

6、觀分析，稻殼灰/丙烯酸鈣的加入降低了放熱總量。1d時(shí)水化受到丙烯酸鈣的抑制，3d后，改性試樣中Ca(OH)2的吸熱峰值明顯比1d時(shí)增大了，丙烯酸鈣不再抑制水泥礦物的水化，稻殼灰中的SiO2開(kāi)始與水化產(chǎn)物Ca(OH)2發(fā)生作用產(chǎn)生了低鈣硅比的凝膠，隨著水化的不斷進(jìn)行，凝膠不斷積累。
　　SEM分析，1d時(shí)，早期水化在一定程度上受到了抑制，水化產(chǎn)物較少。3d時(shí)，可看到針狀的鈣礬石，并發(fā)現(xiàn)Ca(OH)2的六方板狀形貌受到了破壞，稻殼灰中