堿激發(fā)礦渣粉煤灰水泥早期水化及收縮特性研究.pdf

1、堿-激發(fā)膠凝材料具有早強(qiáng)高強(qiáng)、低水化熱、耐酸堿腐蝕性好、抗氯離子腐蝕性強(qiáng)和抗?jié)B抗凍性良好等特性,但也存在著諸如快凝、收縮大、易產(chǎn)生裂縫和可能潛在堿骨料反應(yīng)危害等問(wèn)題。其中由于收縮導(dǎo)致的混凝土開(kāi)裂會(huì)影響耐久性,這也成為制約其應(yīng)用和發(fā)展最主要的原因。堿-激發(fā)膠凝材料的水化和收縮性能受到膠凝組分的特性和激發(fā)劑的種類(lèi)與摻量等多種因素的共同影響。而粉煤灰的加入對(duì)其水化發(fā)展歷程和收縮變形特性都有很大影響。配比設(shè)計(jì)良好的堿-激發(fā)礦渣/粉煤灰水泥能在保

2、證強(qiáng)度的同時(shí)降低費(fèi)用并提高成型質(zhì)量,但是目前對(duì)其水化和收縮特性的研究還不夠系統(tǒng)。
　　本文旨在針對(duì)Me2O–MeO–Me2O3–SiO2–H2O和Me2O–Me2O3–SiO2–H2O兩個(gè)體系研究水玻璃模數(shù)、礦渣摻量和溫度對(duì)堿-激發(fā)礦渣/粉煤灰水泥水化放熱特性的影響,并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析和表征;同時(shí)研究自收縮和干燥收縮的影響因素及其影響規(guī)律,探究最佳的減縮方式。
　　研究結(jié)果表明:堿-激發(fā)礦渣/粉煤灰水泥在不同水化階段的水化

3、放熱速率不同。水化初期礦渣和粉煤灰中的鈣硅離子逐漸溶出,水玻璃則水解生成NaOH和Si(OH)4。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到0.5~6h時(shí),第一個(gè)水化放熱峰出現(xiàn),溫度越高,水化初期和第一個(gè)峰的出峰時(shí)間跨度越短。繼續(xù)水化到1～12h,可能出現(xiàn)第二個(gè)水化放熱峰。在相同的水化溫度下,堿-激發(fā)礦渣/粉煤灰水泥的水化放熱速率隨著礦渣摻量的增多和水玻璃模數(shù)的增加而逐漸加快。水化動(dòng)力學(xué)計(jì)算得出其表觀活化能也隨著配比的不同而呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律。
　　NaOH激

4、發(fā)的礦渣/粉煤灰水泥自收縮相對(duì)較小,水玻璃激發(fā)的則較大,且在水玻璃模數(shù)為0.5~1.5范圍內(nèi),隨著水玻璃模數(shù)的增加,自收縮隨之減小,變化速率也逐漸減慢。而在相同的水玻璃模數(shù)下,自收縮隨著礦渣摻量的減少而減小。
　　堿-激發(fā)礦渣/粉煤灰水泥的干燥收縮率隨著礦渣摻量的增加而減小,隨著水玻璃模數(shù)的增大而增大。指數(shù)函數(shù)式的回歸方程對(duì)干縮隨齡期變化的曲線的擬合較好,能有效預(yù)測(cè)不同齡期的干燥收縮率。隨著礦渣摻量的減少,堿-激發(fā)礦渣/粉煤灰水泥