堿激發(fā)礦渣膠凝材料（AAS）作為一種新型綠色環(huán)保建筑材料目前還未被廣泛的應用主要是因為其在實際運用過程中質量不易得到控制,其中AAS較大的收縮和微裂紋是AAS質量控制需要解決的重點、難點問題。AAS的硬化過程比硅酸鹽水泥更復雜,硬化產(chǎn)物的類型、及結構形式隨著多種因素的變化而改變,這些因素會導致AAS收縮行為（大小及變化規(guī)律）的不同。目前關于AAS收縮性能的研究尚未成熟,主要表現(xiàn)為以下兩個方面:一、AAS硬化反應機理還缺少較系統(tǒng)和全面的基礎性研究,從而在研究AAS收縮性能中可參考性理論知識不足。二、化學收縮對材料早期自收縮有較大影響,且AAS收縮又與其硬化反應進程及產(chǎn)物存在密切的聯(lián)系。目前針對AAS單一收縮類型及相關減縮方法研究較多,而基于AAS硬化反應來系統(tǒng)全面的研究AAS化學收縮和自收縮產(chǎn)生原因及兩者之間關聯(lián)性的研究較少�；谏鲜鰡栴},本文從AAS硬化反應出發(fā)系統(tǒng)和全面的研究了水固比、堿含量及礦物摻和料三種因素對AAS硬化反應進程的影響,并在此基礎上進一步分析AAS化學收縮和自收縮產(chǎn)生的原因及變化規(guī)律。本文創(chuàng)新利用無電極電阻測試方法、熱重紅外聯(lián)用測試方法及水化熱測試方法來研究三種因素... 

【文章來源】：深圳大學廣東省

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

材料的元素組成范圍三元圖[14,15]

堿激發(fā)材料硬化反應及其收縮性能的研究3圖1.1材料的元素組成范圍三元圖[14,15]圖1.2礦渣結構模型圖[21]1.2.3堿激發(fā)礦渣反應過程原理地聚物的合成開始時要進行一個解聚的過程，在堿性條件下硅鋁酸鹽中的鋁氧鍵和硅氧鍵斷裂而形成低聚硅鋁四面體，地聚物的合成開始進入縮聚過程，即以水為媒介，低聚硅鋁酸鹽重新組合并排出多余的水，形成新的Si-O-Al網(wǎng)絡結構。在此基礎上，Davidovits[13]進一步得出了地聚物的最終產(chǎn)物的化學通式，結果如下：--（1-1）其中，M表示陽離子，如Na+，K+；n為縮聚度；Z為硅鋁比，值一般取1，2，3；w為化學結合水數(shù)目[25]。堿激發(fā)礦渣材料的結構形成是一個原始結構的解體和新結構縮聚的過程，與硅酸鹽水泥相比，堿礦渣材料固相原始礦物的離子性較低，所以決定于堿金屬化合物的高化學能的化學吸附分散過程有重要意義。關于堿激發(fā)礦渣的反應機理概括起來如下：

堿激發(fā)材料硬化反應及其收縮性能的研究5質相似且比C-S-H更復雜[30]。堿礦渣材料的硬化產(chǎn)物C-A-S-H與水泥水化產(chǎn)物C-S-H相比，其Ca含量相對較低且Ca/(Si+Al)<1.5[31]。C-A-S-H結構通常被描述為類似于硅酸鈣水化產(chǎn)物C-S-H(I)，這種產(chǎn)物結構類似于14托勃莫來石[29]，如圖1.3所示為其結構示意圖。大致結構為兩層鈣氧八面體夾一層硅氧四面體構成鏈狀，其中堿金屬陽離子和水等離子位于層間位置，硅氧四面體可分為配位四面體和橋接四面體。由于C-A-S-H具有低結晶度以及其復雜的化學反應環(huán)境，所以C-A-S-H的生成受許多因素的影響，如：激發(fā)劑類型及濃度、水固比、礦渣的成分以及養(yǎng)護環(huán)境等因素。在AAS硬化中，有次生相與C-A-S-H共存，這些次生相包括水滑石、與AFm相型相似的產(chǎn)物、水榴石系產(chǎn)物以及沸石產(chǎn)物[29]。這就意味著AAS的產(chǎn)物受到多種因素的影響，在這些因素的影響下，AAS產(chǎn)物的次生相可能不同，生成的時間也可能不同�；谶@些變量，不同的影響因素和條件是否會影響AAS硬化過程以及生成產(chǎn)物進一步影響AAS的性能這一問題逐漸被大家所研究。圖1.314托勃莫來石結構示意圖[29]1.3堿激發(fā)材料性能的影響因素及局限性1.3.1堿激發(fā)材料硬化反應及性能的影響因素1、礦渣的組成礦渣的水硬性主要與礦渣中的絡合陰離子有關，陰離子的化學組成對其分子分支化程度影響較大，所以由[SiO4]4-、[AlO4]5-陰離子組成的礦物活性最大[16,32]。這兩種陰離子的聚合度是判斷礦渣水硬活性的重要標志之一，它又決定于四面體中非橋氧原子的數(shù)量，非橋氧原子數(shù)量越多，聚合度就越低。所以在硅氧四面體結構中，其橋氧原子越多，

【參考文獻】：
期刊論文
[1]激發(fā)劑組成對堿激發(fā)-礦渣水泥砂漿變形及力學性能的影響[J]. 王宇軒,周國安,陳佩圓,王東平.  新型建筑材料. 2017(08)
[2]綠色高性能混凝土與科技創(chuàng)新探析[J]. 逯杰.  山西建筑. 2017(16)
[3]水玻璃對地質聚合物抗壓強度及孔結構的影響[J]. 李亞林,王順風,馬雪,李玉香,王進.  非金屬礦. 2017(02)
[4]K+/Na+摩爾比對高堿含量水泥基材料早期開裂敏感性的影響[J]. 何真,曹更新,李洋,胡玲玲.  水利學報. 2016(12)
[5]水泥砂漿礦物摻和料的篩選及性能[J]. 謝遷,陳小平,溫麗瑗,郎春燕.  硅酸鹽通報. 2016(08)
[6]中國水泥工業(yè)CO2排放量的定量分析[J]. 龔秀美,劉燚,孫崇文,周聰聰,何鵬濤,沈衛(wèi)國.  新世紀水泥導報. 2016(03)
[7]尾礦與冶煉廢渣協(xié)同制備新型充填膠凝材料研究[J]. 薛杉杉,郭利杰.  江西建材. 2015(12)
[8]偏高嶺土基地質聚合物的配合比及養(yǎng)護條件對其力學性能及凝結時間的影響研究[J]. 彭暉,李樹霖,蔡春聲,張雄飛,崔潮.  硅酸鹽通報. 2014(11)
[9]偏高嶺土和硅灰影響砂漿干燥收縮的對比研究[J]. 曾俊杰,范志宏,王勝年.  武漢理工大學學報. 2014(06)
[10]堿礦渣水泥的收縮與開裂特性及其減縮與增韌[J]. 顧亞敏,方永浩.  硅酸鹽學報. 2012(01)

碩士論文
[1]堿激發(fā)膠凝材料減縮及施工性能的研究[D]. 丁海清.蘇州科技大學 2017
[2]基于電阻率法水泥基材料自收縮研究[D]. 徐智.華中科技大學 2016
[3]堿激發(fā)礦渣粉煤灰水泥早期水化及收縮特性研究[D]. 胡張莉.湖南大學 2013
[4]減水劑對堿礦渣水泥性能影響研究[D]. 潘群.重慶大學 2012
[5]偏高嶺土對混凝土體積穩(wěn)定性及顯微結構的影響[D]. 付志恒.武漢理工大學 2011
[6]堿激發(fā)礦渣膠凝材料的制備及其性能研究[D]. 于霖.鄭州大學 2010
[7]不同基質地聚合材料的制備及改性研究[D]. 陳俊靜.河北大學 2010
[8]堿—礦渣—偏高嶺土復合膠凝材料性能研究[D]. 張俊.重慶大學 2010
[9]堿—礦渣—偏高嶺土復合膠凝材料初步研究[D]. 賀孝一.浙江大學 2006



本文編號：3400474