碱激发矿渣粉煤灰基稻壳粉复合材料的制备研究.pdf

摘 要 传统硅酸盐水泥生产存在着巨大的能源消耗、不可再生资源的消耗及环境污染等问题，再者， 随着工业的发展，产生了大量的工业废渣，若废渣不能被有效利用，必然造成环境污染、能源与资 源浪费等诸多问题。因此，加强工业废渣的利用研究，是～项既具有科学意义，又具有实际意义的 工作。碱胶凝材料的研究开发正是基于上述原因而兴起。另外，目前我国市场上的墙板材多用氯镁 水泥，这种水泥“返卤”现象严重，不仅影响外观，同时还会降低制品的耐水性和使用寿命，这也 是目前市场上大量板材面临的最大问题，如能将碱矿渣粉煤灰胶凝材料应用在建筑板材领域将可改 变这一现状。 本文拟选用不同组分碱激发剂激发粉煤灰，矿．渣混合料制各胶凝材料基，并在此基础上掺入农业 废料稻壳粉等作为分散相制备复合材料，目的在于制各出～种绿色、节能、环保的建筑材料。在目 前已有研究的基础上，本文主要研究了碱激发胶凝材料和～些外加剂的相容性问题，探讨该胶凝材 料收缩大的原因以及改善收缩的可行途径，同时考虑高钙灰替代部分低钙粉煤灰后会带来何种影响。 试验结果表明：在本文试验中，对碱激发矿渣粉煤灰胶凝材料激发效果最好的碱组分是水玻璃，n =O．75时为最佳模数；矿渣取代部分粉煤灰后，碱一粉煤灰一矿渣系统硬化体强度会有所增加，经 过试验本文粉煤灰与矿渣配合比定为60：40；随着稻壳粉掺量的增大，试件的强度有比较明显的下 降，稻壳粉仅起了填充料的作用；掺入减缩剂改善了复合材料的收缩，但也降低了该材料的抗折、 抗压强度，尤其当水玻璃掺量为3％时降低的尤为显著；掺入引气剂后改善了该复合材料的收缩， 但也使得材料抗压强度有所降低；掺入木质素磺酸钙和聚羧酸型减水剂后并没有起到减水的作用， 反而大大降低了材料的强度，但掺入这两种减水剂后改善了收缩；掺入J}Ⅲ和M90型膨胀剂均降 低了材料的收缩值，且随着掺量的增加改善效果愈显著；掺入IO％P·042．5不仅提高了该材料的强 度，还改善了收缩：掺入石膏后对材料的强度略有降低，但其改善收缩的效果比较好；双掺水泥和 石膏，改善收缩的效果更显著，掺入水泥、石膏的碱一矿渣一粉煤灰胶砂试件的收缩值为0．15625mm／m 要比水泥胶砂试件的收缩值0．5125m／m小69．5％；用高钙灰取代部分低钙灰后不仅提高了复合材 料的强度，还大大改善了收缩，且随着高钙灰掺量的增加，改善收缩的效果越好；复掺高钙灰、水 泥和石膏对收缩的改善效果最佳。当高钙灰完全替代低钙粉煤灰后收缩降低了79％，值为 1．0375u／m，为所有文献报道的碱矿渣质胶凝材料中收缩最小的，但仍然超出板材标准所要求的收 缩值0．6mm／m。 利用X一射线衍射分析和压汞法对碱矿渣／粉煤灰基稻壳粉复合材料的水化产物及孔尺寸分布进 行了分析和研究，揭示了该材料收缩大的原因以及掺入水泥、石膏、高钙灰等改善收缩的机理，从 而为制备合格的碱激发胶凝材料板材提供了依据。 关键词：胶凝材料；碱激发；稻壳粉；高钙灰；矿渣；外加剂；收缩 东南大学硕士学位论文 The oftraditionalPortlandcementhasconsumedandresourceandcaused production cnagy heavily theseriousenvironment the ofthe seriousenviroruneut pollution．Besides，withdevelopmentindustry,the causedthe industrialwasteresiduesis totheaEistenceofhuman it pollutionby large Oveatanjng bemg．So that is researchersmakeaseriouseffortforthe industrial signlficxmt utilizationofthe waste complete residues