泡沫混凝土具有輕質(zhì)、隔聲、保溫等優(yōu)異性能,被廣泛應(yīng)用于建筑的各個領(lǐng)域。泡沫混凝土的干體積密度一般在300-1200kg/m3之間,是普通水泥混凝土的1/10-1/3,使用泡沫混凝土作為墻體材料可降低建筑物自重達(dá)25-40%。普通的泡沫混凝土是以硅酸鹽水泥為膠凝材料制備的,其存在早期強(qiáng)度低、易塌模、開裂等問題。地聚合物材料是使用工業(yè)固廢為原材料,在堿性條件下制備的膠凝材料。與普通硅酸鹽水泥相比,使用地聚合物制備泡沫混凝土具有以下優(yōu)勢。原材料使用工業(yè)固廢,且產(chǎn)出過程中的碳排放更小;地聚合物具有早強(qiáng)快硬的特點,更適合于穩(wěn)泡;地聚合物較硅酸鹽水泥的粘度更大,可以更好的將氣泡封鎖在漿體內(nèi)。本文采用地聚合物制備泡沫混凝土,主要研究了粉礦比、Na₂O含量及干密度對地聚合物泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、吸水率等宏觀性能的影響,并得出綜合性能較好的配合比。主要得到以下結(jié)論:（1）隨著粉礦比的增高,地聚合物泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度逐漸下降,導(dǎo)熱率逐漸升高。隨著Na₂O含量從4%增加到8%,地聚合物泡沫混凝土的強(qiáng)度及吸水率先降低后升高,導(dǎo)熱率逐漸升高,Na_2... 

【文章來源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水泥廠排放污染物Fig.1.1Cementplantsdischargepollutants

遼寧科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3我國碳減排工作已經(jīng)進(jìn)入總量控制階段，建筑節(jié)能將是我國實現(xiàn)2030年碳減排目標(biāo)的關(guān)鍵領(lǐng)域[1]。因此若能尋找到一條可持續(xù)發(fā)展的道路，對節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境將起到巨大的作用。地聚合物依靠其自身的特性使其可以在這綠色環(huán)保的“道路”上走得更遠(yuǎn)。如今，地聚合物在歐美及澳大利亞等國家已經(jīng)獲得了長足的發(fā)展，有成熟的制備技術(shù)及國家規(guī)范支撐地聚合物的推廣。國內(nèi)對地聚合物的研究起步較晚，雖然國內(nèi)在地聚合物研究上也已取得了一些研究成果，但在研究水平及制備技術(shù)等方面與國外尚有較大的差距，國內(nèi)地聚合物大部分研究仍停留在學(xué)術(shù)層面，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率低，實踐經(jīng)驗少，不具備地聚合物產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)能力。這表明地聚合物的開發(fā)與應(yīng)用還有很多研究可以進(jìn)行[11]。1.2.2地聚合物的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理至今為止，已有很多學(xué)者在地聚合物領(lǐng)域取得了一些成果，但卻沒有在其反應(yīng)機(jī)理上獲得一致的認(rèn)知。這是由于地聚合物原材料和堿性激發(fā)劑的多樣性和不穩(wěn)定性造成的，因此地質(zhì)聚合物的反應(yīng)機(jī)理仍有許多未解之謎，還需要不斷的進(jìn)行探索與研究。下面是兩種比較具有代表性的對反應(yīng)機(jī)理的解釋。第一種是Davidovits[12]以偏高嶺土為原材料，氫氧化鈉或氫氧化鉀作為堿性激發(fā)劑制備地聚合物�；谶@個體系，他提出的反應(yīng)機(jī)理模型（圖1.2）。其反應(yīng)過程主要分三個階段，如下所示：圖1.2偏高嶺土基地聚合物的縮聚反應(yīng)Fig.1.2Aschematicrenderingthealkali-activationreactionofmetakaolin（1）溶解階段：在堿性激發(fā)劑中，偏高嶺土的化學(xué)鍵受到破壞并生成為具有活性的Al-O-Si-O與具有活性的Si-O-Si。同時會有部分Si、Al離子的化學(xué)鍵

2.試驗材料及方法4處于游離的狀態(tài)；（2）單體重建階段：Si、Al游離的化學(xué)鍵在液體中互相碰撞并形成相應(yīng)的水化產(chǎn)物。其中會有一部分鋁硅酸鹽凝膠，其他部分形成鋁硅酸鹽核；（3）單體縮聚階段：低聚合度的膠凝逐級聚合轉(zhuǎn)變?yōu)楦呔酆隙饶z凝，同時鋁硅酸鹽成核位點繼續(xù)生長形成了類沸石結(jié)構(gòu)物質(zhì)[13]。Deventer[14]將以粉煤灰為原材料的堿激發(fā)反應(yīng)機(jī)理分為相應(yīng)的四個階段，雖然階段不同，但是大部分的認(rèn)知是一致的，其解釋如下：（1）原材料在堿性溶液中溶解；（2）溶解所得的硅鋁配合物于固體顆粒間隙中擴(kuò)散；（3）聚合反應(yīng)過程形成凝膠相；（4）隨著水分的蒸發(fā)漿體硬化形成地聚合物。圖1.3OH－“攻擊”粉煤灰顆粒Fig.1.3OH－"attacking"flyashparticlesFernández-Jiménez等[15]在前人研究的基礎(chǔ)上，以粉煤灰為原材料對堿激發(fā)的反應(yīng)機(jī)理提出了體系相對應(yīng)的理論和微觀反應(yīng)模型。由圖1.3可知，堿性激發(fā)劑中的OH－對內(nèi)部中空球形的粉煤灰顆粒外殼進(jìn)行“攻擊”。伴隨著“攻擊”的過程中，不斷的形成物質(zhì)，并不斷的“入侵”粉煤灰顆粒，最終以粉煤灰為基礎(chǔ)形成最終微結(jié)構(gòu)。以上所述理論已得到許多學(xué)者的驗證和認(rèn)同，但由于各種原因，對地聚合物復(fù)雜的反應(yīng)機(jī)理研究目前還沒有完整統(tǒng)一的認(rèn)知，因此還需對其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行不斷地深入研究。1.緒論

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碩士論文
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本文編號：3008768