堿礦渣膠凝材料（alkali-activated slag,AAS）以其早強(qiáng)高、抗?jié)B性好且節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢而獲得國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注,然而AAS硬化體抗碳化性能較差且體積穩(wěn)定性不良,又制約了其應(yīng)用推廣。針對此,本文從組成結(jié)構(gòu)出發(fā),分別研究了改性水玻璃激發(fā)礦渣（modified water glass-activated slag,WAS）和氫氧化鈉激發(fā)礦渣（Na OH-activated slag,NAS）兩種堿礦渣膠凝材料在產(chǎn)物組成相似的前提下孔結(jié)構(gòu)對AAS硬化體碳化和干縮性能的影響,以及在孔結(jié)構(gòu)相似的前提下產(chǎn)物組成對AAS硬化體碳化和干縮性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)激發(fā)劑不同時,AAS硬化體的反應(yīng)產(chǎn)物組成和孔結(jié)構(gòu)均有所不同。通過熱力學(xué)計算與試驗確定了AAS硬化體中的主要反應(yīng)產(chǎn)物:NAS硬化體中的主要反應(yīng)產(chǎn)物為C-S-H凝膠、類水滑石和水化鋁酸鈣等;除了上述反應(yīng)產(chǎn)物,WAS硬化體中還有硅凝膠產(chǎn)物。首次將數(shù)字全息顯微鏡技術(shù)用于研究礦渣顆粒在改性水玻璃溶液和氫氧化鈉溶液中的溶解動力學(xué)和反應(yīng)過程,并采用XRD和SEM/EDS表征礦渣顆粒在堿性激發(fā)劑中的物相演變。同時,對比研究了WAS和NAS硬... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：174 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 堿礦渣膠凝材料
        1.1.1 堿礦渣膠凝材料的重要性
        1.1.2 堿礦渣膠凝材料反應(yīng)機(jī)理
        1.1.3 堿礦渣膠凝材料硬化體組成與結(jié)構(gòu)
    1.2 堿礦渣膠凝材料硬化體組成結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系
        1.2.1 與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系
        1.2.2 與抗?jié)B性和抗腐蝕性的關(guān)系
        1.2.3 與泛堿現(xiàn)象的關(guān)系
        1.2.4 與碳化性能的關(guān)系
        1.2.5 與干縮性能的關(guān)系
    1.3 改善堿礦渣膠凝材料碳化性能和干縮性能的常用方法
        1.3.1 調(diào)控孔結(jié)構(gòu)
        1.3.2 調(diào)控反應(yīng)產(chǎn)物
    1.4 本課題的提出
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 研究目的和意義
第二章 原材料與試驗方法
    2.1 原材料
    2.2 試樣制備
        2.2.1 用于原位觀測試驗的試樣制備
        2.2.2 反應(yīng)產(chǎn)物的合成
        2.2.3 用于碳化試驗的試樣制備
        2.2.4 用于干縮試驗的試樣制備
        2.2.5 其它試樣制備
    2.3 試驗方法
        2.3.1 原位觀測試驗
        2.3.2 合成產(chǎn)物的物理化學(xué)性能
        2.3.3 碳化試驗
        2.3.4 干縮試驗
        2.3.5 其它測試方法
第三章 堿礦渣膠凝材料反應(yīng)熱力學(xué)與反應(yīng)產(chǎn)物
    3.1 AAS熱力學(xué)計算與反應(yīng)產(chǎn)物
        3.1.1 熱力學(xué)基本數(shù)據(jù)
        3.1.2 AAS反應(yīng)熱力學(xué)
        3.1.3 AAS硬化體的產(chǎn)物組成分析
    3.2 AAS主要反應(yīng)產(chǎn)物的合成及其結(jié)構(gòu)特征
        3.2.1 C-(M)-(A)-S-H凝膠的合成及其結(jié)構(gòu)特征
        3.2.2 類水滑石和水化鋁酸鈣的合成及其結(jié)構(gòu)特征
        3.2.3 合成產(chǎn)物的密度
    3.3 本章小結(jié)
第四章 堿礦渣膠凝材料反應(yīng)過程及組成結(jié)構(gòu)的調(diào)控
    4.1 礦渣單顆粒的反應(yīng)過程
        4.1.1 礦渣單顆粒的溶解過程
        4.1.2 礦渣單顆粒反應(yīng)產(chǎn)物的演變及形貌
        4.1.3 礦渣單顆粒在改性水玻璃與氫氧化鈉溶液中的反應(yīng)機(jī)制
    4.2 AAS硬化體反應(yīng)程度、微觀結(jié)構(gòu)與抗壓強(qiáng)度
        4.2.1 反應(yīng)程度
        4.2.2 微觀結(jié)構(gòu)
        4.2.3 抗壓強(qiáng)度
    4.3 AAS硬化體組成與結(jié)構(gòu)調(diào)控思路
    4.4 本章小結(jié)
第五章 探究堿礦渣膠凝材料硬化體組成結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的試驗設(shè)計
    5.1 關(guān)于AAS硬化體孔結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系
        5.1.1 設(shè)計具有相似產(chǎn)物組成但具有不同孔結(jié)構(gòu)的NAS硬化體
        5.1.2 設(shè)計具有相似產(chǎn)物組成但具有不同孔結(jié)構(gòu)的WAS硬化體
    5.2 關(guān)于AAS硬化體產(chǎn)物組成與性能之間的關(guān)系
        5.2.1 設(shè)計具有相似孔結(jié)構(gòu)但C-S-H凝膠Ca/Si比不同的WAS硬化體
        5.2.2 設(shè)計具有相似孔結(jié)構(gòu)但晶體物相含量不同的AAS硬化體
    5.3 本章小結(jié)
第六章 堿礦渣膠凝材料硬化體組成結(jié)構(gòu)對碳化性能的影響及其調(diào)控方法
    6.1 AAS硬化體組成結(jié)構(gòu)對碳化性能的影響
        6.1.1 AAS硬化體孔結(jié)構(gòu)對碳化性能的影響
        6.1.2 AAS硬化體產(chǎn)物組成對碳化性能的影響
    6.2 合成反應(yīng)產(chǎn)物的抗碳化性能與AAS硬化體的抗碳化性能
        6.2.1 Ca/Si比對C-S-H碳化性能的影響
        6.2.2 Al/Si比對C-A-S-H碳化性能的影響
        6.2.3 Mg/Si比對C-M-S-H碳化性能的影響
        6.2.4 類水滑石與水化鋁酸鈣的碳化性能
        6.2.5 合成產(chǎn)物碳化性能對AAS硬化體碳化性能的影響
    6.3 AAS碳化性能調(diào)控方法
    6.4 本章小結(jié)
第七章 堿礦渣膠凝材料硬化體組成結(jié)構(gòu)對干縮性能的影響及其調(diào)控方法
    7.1 AAS硬化體組成結(jié)構(gòu)對干縮性能的影響
        7.1.1 AAS硬化體孔結(jié)構(gòu)對干縮性能的影響
        7.1.2 AAS硬化體產(chǎn)物組成對干縮性能的影響
    7.2 合成反應(yīng)產(chǎn)物的干縮性能與AAS硬化體的干縮性能
        7.2.1 Ca/Si比對C-S-H干縮性能的影響
        7.2.2 Al/Si比對C-A-S-H干縮性能的影響
        7.2.3 Mg/Si比對C-M-S-H干縮性能的影響
        7.2.4 類水滑石與水化鋁酸鈣的干縮性能
        7.2.5 合成產(chǎn)物干縮性能對AAS硬化體干縮性能的影響
    7.3 AAS干縮性能調(diào)控方法
    7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]活性氧化鎂對堿礦渣混凝土抗碳化性能影響研究[J]. 單繼雄,陳偉,田亞坡,韓鵬飛,鄒濤.  武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2015(01)
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[3]水玻璃-礦渣水泥砂漿的抗碳化性能[J]. 何娟,楊長輝,呂春飛.  硅酸鹽通報. 2010(03)
[4]堿礦渣水泥砂漿抗碳化性能研究[J]. 楊長輝,呂春飛,陳科,葉建雄.  混凝土. 2009(08)
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博士論文
[1]堿激發(fā)碳酸鹽礦膠凝-灌漿材料的研究[D]. 殷素紅.華南理工大學(xué) 2004
[2]水泥-混凝土體系環(huán)境影響評價及其應(yīng)用研究[D]. 劉順妮.武漢理工大學(xué) 2003

碩士論文
[1]堿激發(fā)礦渣的力學(xué)性能以及與微觀表征的相關(guān)性研究[D]. 白云志.青島理工大學(xué) 2016
[2]堿激發(fā)礦渣砂漿堿硅反應(yīng)與碳化反應(yīng)的研究[D]. 萬暑.湖南大學(xué) 2016
[3]堿激發(fā)礦渣微結(jié)構(gòu)優(yōu)化及性能研究[D]. 楊凌艷.東南大學(xué) 2015
[4]堿礦渣水泥水化特性研究[D]. 趙爽.重慶大學(xué) 2012
[5]堿礦渣水泥砂漿抗碳化性能研究[D]. 呂春飛.重慶大學(xué) 2009



本文編號：3204863