堿激發(fā)粉煤灰/礦渣自收縮機理研究
發(fā)布時間：2021-02-11 15:37
堿激發(fā)材料是近年出現的最具發(fā)展?jié)摿Φ木G色膠凝材料,不僅具備強度高、耐高溫等優(yōu)異性能,而且主要原材料是工業(yè)廢棄物,如粉煤灰、礦渣,具有優(yōu)良的環(huán)境能耗效益。但堿激發(fā)粉煤灰礦渣膠凝材料具有較大的自收縮變形,收縮產生的裂縫極大限制了堿激發(fā)粉煤灰礦渣在實際工程中的應用。因此,正確認識堿激發(fā)材料的自收縮變形和自收縮機理是堿激發(fā)材料大規(guī)模生產應用的關鍵。本文采用粉煤灰、礦渣為原料,制備了堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系膠凝材料。首先采用3種方法（毛細管壓力、凝結時間、內部相對濕度）探究了堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系自收縮起始時間。在此基礎上,研究了激發(fā)劑模數、Na2O含量、水灰比、粉煤灰摻量和礦物摻合料（硅灰、偏高嶺土）對堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系的自收縮、毛細管壓力、內部相對濕度的變化規(guī)律。使用等溫量熱儀、氮氣吸附儀和紅外光譜儀等對堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系的反應進程、孔結構和反應產物分子結構進行了研究。研究結果表明:在反應初期,堿激發(fā)粉煤灰/礦渣內部毛細壓力會出現急劇增加,對應于體系內部應力的積聚,且毛細壓力變化與早期收縮斜率的變化相吻合,因此,可以將毛細壓力急劇增加對應的時間點確...
【文章來源】：廣州大學廣東省
【文章頁數】：126 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
堿激發(fā)反應早期硅鋁酸鹽玻璃體溶解機理[9]
堿激發(fā)粉煤灰/礦渣自收縮機理研究4對于堿激發(fā)高鈣體系，如堿激發(fā)礦渣體系的結構發(fā)展主要分為四個部分：玻璃體顆粒的溶解、初始固相的成核和生長、新相在界面處的機械結合和相互作用以及固化初期反應產物的擴散和化學平衡。反應產物主要為水化硅酸鈣（C-S-H）凝膠和水化硅鋁酸鈣（C-A-S-H）凝膠[11]，具有類似的托勃莫來石C-S-H無定形結構[12]。圖1-2為托勃莫來石結構示意圖。圖1-2托勃莫來石結構示意圖[13]Fig.1-2Thediagramofthetoboemoritestructure對于堿激發(fā)低鈣體系，如堿激發(fā)粉煤灰、偏高嶺土體系，所形成的膠凝材料是一種高度無序、高度交聯的鋁硅酸鹽凝膠。圖1-3為堿激發(fā)粉煤灰聚合反應概念模型。
廣州大學碩士學位論文5圖1-3堿激發(fā)粉煤灰聚合反應概念模型[14]Fig.1-3Conceptualreactionmodelofalkali-activatedflyash對于低/高鈣的堿激發(fā)復合體系，如堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系，Puertas[15]等人研究了不同高爐礦渣/粉煤灰配合比對堿激發(fā)復合體系的影響，其主要反應產物是C-S-H型凝膠，還具有高濃度四面體的結合鋁和嵌入其結構中的鈉離子。堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系的反應產物既有C-A-S-H凝膠，也含有N-A-S-H凝膠[15,16]，兩者共存于堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系中。1.3材料的自收縮收縮是指在恒溫和不受外力的條件下，材料體積自然減小的現象。收縮分為化學收縮、干燥收縮和自收縮。當材料發(fā)生收縮產生的應力大于材料本身抵抗變形的能力時，
【參考文獻】：
期刊論文
[1]堿渣改性粉煤灰基地質聚合物材料早期性能和結構研究[J]. 趙獻輝,劉春原,左麗明,劉宇飛,龐云澤. 長江科學院院報. 2019(04)
[2]堿膠凝材料水化產物C-A-S-H與N-A-S-H的研究進展[J]. 楊敬斌,方媛,李東旭. 硅酸鹽通報. 2017(10)
[3]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)
[4]堿激發(fā)礦渣基地質聚合物微觀結構與性能研究[J]. 劉澤,周瑜,孔凡龍,孫志明,屈美秀. 硅酸鹽通報. 2017(06)
[5]鈣基地聚合物微觀孔隙結構特征研究[J]. 馬驍,葉雄偉,朱杰,何巨鵬. 建筑材料學報. 2017(03)
[6]超低水膠比及硅灰對水泥凈漿早期自收縮的影響[J]. 葛曉麗,劉加平,王育江,田倩,楊斌. 混凝土與水泥制品. 2016(04)
[7]礦渣摻量對堿激發(fā)粉煤灰-礦渣反應過程及產物組成的影響[J]. 楊濤,姚曉,顧光偉,諸華軍. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2015(05)
[8]不同來源礦渣水化產物聚合度的FT-IR分析[J]. 黃興亮,周勝波,梁小英,任婷婷,何帆. 四川建筑科學研究. 2013(03)
[9]基于氮吸附的水泥-瀝青復合硬化體孔結構分析[J]. 鄭克仁,蔡峰良,周錫玲. 武漢理工大學學報. 2013(02)
[10]堿激發(fā)硅灰-粉煤灰基礦物聚合物的研究[J]. 王亞超,張耀君,徐德龍. 硅酸鹽通報. 2011(01)
博士論文
[1]礦渣、高/低鈣粉煤灰玻璃體及其水化特性研究[D]. 厲超.清華大學 2011
[2]低水膠比大摻量礦物摻合料水泥基材料的收縮及機理研究[D]. 田倩.東南大學 2006
碩士論文
[1]原材料理化性質對堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系的影響[D]. 肖珊珊.廣州大學 2019
[2]堿激發(fā)粉煤灰/礦渣的干燥收縮變形研究[D]. 王桂生.廣州大學 2018
[3]堿激發(fā)礦渣/粉煤灰復合膠凝材料收縮特性研究[D]. 王東平.安徽理工大學 2018
[4]水玻璃模數與礦渣摻量對堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系的影響[D]. 梁健俊.廣州大學 2017
[5]堿激發(fā)礦渣膠凝材料的低溫力學性能[D]. 趙美杰.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[6]粉煤灰地聚合物收縮性能試驗研究[D]. 錢益想.長沙理工大學 2017
[7]外加劑對堿激發(fā)材料的影響[D]. 李源.廣州大學 2016
[8]堿激發(fā)礦渣微結構優(yōu)化及性能研究[D]. 楊凌艷.東南大學 2015
[9]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
[10]有機樹脂增韌堿激發(fā)粉煤灰基地質聚合物復合材料的性能研究[D]. 王亞超.西安建筑科技大學 2011
本文編號：3029331
【文章來源】：廣州大學廣東省
【文章頁數】：126 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
堿激發(fā)反應早期硅鋁酸鹽玻璃體溶解機理[9]
堿激發(fā)粉煤灰/礦渣自收縮機理研究4對于堿激發(fā)高鈣體系，如堿激發(fā)礦渣體系的結構發(fā)展主要分為四個部分：玻璃體顆粒的溶解、初始固相的成核和生長、新相在界面處的機械結合和相互作用以及固化初期反應產物的擴散和化學平衡。反應產物主要為水化硅酸鈣（C-S-H）凝膠和水化硅鋁酸鈣（C-A-S-H）凝膠[11]，具有類似的托勃莫來石C-S-H無定形結構[12]。圖1-2為托勃莫來石結構示意圖。圖1-2托勃莫來石結構示意圖[13]Fig.1-2Thediagramofthetoboemoritestructure對于堿激發(fā)低鈣體系，如堿激發(fā)粉煤灰、偏高嶺土體系，所形成的膠凝材料是一種高度無序、高度交聯的鋁硅酸鹽凝膠。圖1-3為堿激發(fā)粉煤灰聚合反應概念模型。
廣州大學碩士學位論文5圖1-3堿激發(fā)粉煤灰聚合反應概念模型[14]Fig.1-3Conceptualreactionmodelofalkali-activatedflyash對于低/高鈣的堿激發(fā)復合體系，如堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系，Puertas[15]等人研究了不同高爐礦渣/粉煤灰配合比對堿激發(fā)復合體系的影響，其主要反應產物是C-S-H型凝膠，還具有高濃度四面體的結合鋁和嵌入其結構中的鈉離子。堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系的反應產物既有C-A-S-H凝膠，也含有N-A-S-H凝膠[15,16]，兩者共存于堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系中。1.3材料的自收縮收縮是指在恒溫和不受外力的條件下，材料體積自然減小的現象。收縮分為化學收縮、干燥收縮和自收縮。當材料發(fā)生收縮產生的應力大于材料本身抵抗變形的能力時，
【參考文獻】：
期刊論文
[1]堿渣改性粉煤灰基地質聚合物材料早期性能和結構研究[J]. 趙獻輝,劉春原,左麗明,劉宇飛,龐云澤. 長江科學院院報. 2019(04)
[2]堿膠凝材料水化產物C-A-S-H與N-A-S-H的研究進展[J]. 楊敬斌,方媛,李東旭. 硅酸鹽通報. 2017(10)
[3]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)
[4]堿激發(fā)礦渣基地質聚合物微觀結構與性能研究[J]. 劉澤,周瑜,孔凡龍,孫志明,屈美秀. 硅酸鹽通報. 2017(06)
[5]鈣基地聚合物微觀孔隙結構特征研究[J]. 馬驍,葉雄偉,朱杰,何巨鵬. 建筑材料學報. 2017(03)
[6]超低水膠比及硅灰對水泥凈漿早期自收縮的影響[J]. 葛曉麗,劉加平,王育江,田倩,楊斌. 混凝土與水泥制品. 2016(04)
[7]礦渣摻量對堿激發(fā)粉煤灰-礦渣反應過程及產物組成的影響[J]. 楊濤,姚曉,顧光偉,諸華軍. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2015(05)
[8]不同來源礦渣水化產物聚合度的FT-IR分析[J]. 黃興亮,周勝波,梁小英,任婷婷,何帆. 四川建筑科學研究. 2013(03)
[9]基于氮吸附的水泥-瀝青復合硬化體孔結構分析[J]. 鄭克仁,蔡峰良,周錫玲. 武漢理工大學學報. 2013(02)
[10]堿激發(fā)硅灰-粉煤灰基礦物聚合物的研究[J]. 王亞超,張耀君,徐德龍. 硅酸鹽通報. 2011(01)
博士論文
[1]礦渣、高/低鈣粉煤灰玻璃體及其水化特性研究[D]. 厲超.清華大學 2011
[2]低水膠比大摻量礦物摻合料水泥基材料的收縮及機理研究[D]. 田倩.東南大學 2006
碩士論文
[1]原材料理化性質對堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系的影響[D]. 肖珊珊.廣州大學 2019
[2]堿激發(fā)粉煤灰/礦渣的干燥收縮變形研究[D]. 王桂生.廣州大學 2018
[3]堿激發(fā)礦渣/粉煤灰復合膠凝材料收縮特性研究[D]. 王東平.安徽理工大學 2018
[4]水玻璃模數與礦渣摻量對堿激發(fā)粉煤灰/礦渣復合體系的影響[D]. 梁健俊.廣州大學 2017
[5]堿激發(fā)礦渣膠凝材料的低溫力學性能[D]. 趙美杰.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[6]粉煤灰地聚合物收縮性能試驗研究[D]. 錢益想.長沙理工大學 2017
[7]外加劑對堿激發(fā)材料的影響[D]. 李源.廣州大學 2016
[8]堿激發(fā)礦渣微結構優(yōu)化及性能研究[D]. 楊凌艷.東南大學 2015
[9]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
[10]有機樹脂增韌堿激發(fā)粉煤灰基地質聚合物復合材料的性能研究[D]. 王亞超.西安建筑科技大學 2011
本文編號：3029331
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