影响碱-粉煤灰-矿渣基胶凝材料性能因素的探讨.docx

1影响碱-粉煤灰-矿渣基胶凝材料性能因素的探讨该文论述了影响碱一粉煤灰一一矿渣基胶凝材料性能的主要因素，就粉煤灰矿渣比、碱的类型及掺粉嫌灰的机械活化和碱激发的复合作用、早强剂及晶种等因素进行了系统的研究。因粉煤灰玻璃结构网络中Si4产聚合度高,较难为碱激活，因此纯粉煤灰试样表现在宏观性能上硬化体强度不高。矿渣玻璃结构网络中SiOj-聚合度低，易被碱激发，水化速度较粉煤灰快，先期形成的水化产物对粉煤灰的水化有诱导作用，因此矿渣取代粉煤灰后，碱一粉煤灰一矿渣系统硬化体强度有所增加。碱一粉煤灰一矿渣基胶凝材料的水化产物主要是沸石类矿物。加入适量的天然沸石，作为晶种，能起到核化剂的作用。天然沸石起晶种作用。这可从相变理论得到解释。该理论认为：形成的晶核与晶种具有相同或相近的原子排列时，核化作用最佳。显然，外掺天然沸石与水化产物沸石结构完全相同，能起核化作用。其次，天然沸石晶种能降低水化产物形核功。相变理论亦认为，液相不能立即成核的主要隙碍是晶核形成时，要形成液一固相界面需要一定能量，如果晶核是依附于晶种的界面形成，则高能量的晶核与液相的界面被低能量的晶核与晶种之间的界面所取代，显而易见，这种界面的代换比界面创立所需要的能量小，也就是说，晶种的加入可降低核化势杂。由于核化势垒降低，成核几率提高，核化、晶化速率加快，提高了水化产物的含量，也就是提高了系统硬化体的强度。2矿渣-粉煤灰混合胶凝材料的水化及硬化实验木文的实验配合比如下表。序号卬（矿渣）卬（粉煤灰）卬（水玻璃）w(QSl703072.!S2762482.3S3802092.5用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及强度测试仪等对矿渣一粉煤灰混合胶凝材料的水化产物、硬化体微观结构及强度进行检测和分析，揭示矿渣粉一煤灰混合胶凝材料的水化作用过程及强度特征。结果表明：矿渣在激发剂作用下产生水化反应，玻璃体首先发生表面水解，进而引发粉煤灰的火山灰作用；混合材料的水化产物组分以水化硅酸钙凝胶为主，硬化体具有与油井水泥相类似的网络状微观结构；随养护时间增长，混合材料后期强度持续增加。混合胶凝材料的水化产物与体系的水化作用有关.矿渣和粉煤灰具有潜在的水化活性，在碱性介质激发作用下能够发生水化作用。水化反应过程：在碱性溶液条件下，水玻璃（Na2Si3）首先水解产生大量的OH-离子QH-离子破坏矿渣玻璃体表面结构,然后向内部扩散,矿渣玻璃体表面的Ca?+,Mg?+等吸附碱性溶液中的OH,H+等，使矿渣玻璃体分散、溶解，玻璃体表面结构被破坏，促使矿渣水化。OH-离子与矿渣玻璃体中的活性SKh反应生Cao-SioZ-FhO（C-S-H）凝胶。随着水化产物C-S-H凝胶逐步增加。硬化体的宏观强度迅速增加，其溶解出的Ca?+,Mg?+又与粉煤灰玻璃体进行火山灰反应，提高后期强度，即碱石灰作用于粉煤灰酸性玻璃而发生碱侵蚀，玻璃体受到水解作用，AP+,SiO产进入溶液，与溶液中的Ca?+,Mg?+形成溶解度很小的硅酸盐和铝酸盐而沉淀，促进粉煤灰颗粒表面继续瓦解，加速与碱石灰结合。火山灰反应能持续产生凝胶类产物，保证体系获得后期强度。3水泥-矿渣-粉煤灰体系中矿渣和粉煤灰反应程度测定方法为测定水泥一矿渣一粉煤灰三元复合体系中矿渣、粉煤灰的反应程度，本文在理论分析的基础上提出了将EDTA碱溶液和盐酸2种选择性溶剂结合使用，测定该复合体系中矿渣、粉煤灰反应程度的方法.并且应用该方法测定了水泥一矿渣一粉煤灰三元复合体系中矿渣、粉煤灰不同龄期的反应程度，并与它们在二元复合体系中的结果进行比较.试验结果表明该方法可以较精确地测定三元复合体系中矿渣、粉煤灰的反应程度。本法可为银渣-粉煤灰的反应程度提供参考。参考文献UJ潘群雄，张长森.影响碱-粉煤灰矿渣基胶凝材料性能因素的探讨J.水泥工程，1999,(2)：1-3.12 代奎，艾池.矿渣粉煤灰混合胶凝材料的水化及硬化实验叫.大庆石油学院学，2008,32(3)：43-45.13 郑克仁，孙伟，贾艳涛，等.水泥矿渣粉煤灰体系中矿渣和粉煤灰反应程度测定方法J.东南大学学报：自然科学版，2004,34(3)：361-365.