碱磷渣粉煤灰胶凝材料及其混凝土性能的研究

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1、洲海人学帧I。论上摘要碱激发胶凝材料以工业废渣为原料，无需高温煅烧，工艺过程简单，无污染，能很好的节约能源和资源，并且性能优异，有必要对其进行大力发展和推广。本文利用粉煤扶和磷渣在大量的试验基础之上，外加NaOH和水玻璃作为激发剂，制成了一种力学性能与普通硅酸盐水泥相当的胶凝材料。利用这种碱一磷渣一粉煤狄胶凝材料配制成不同强度的混凝土，并研究了碱．磷渣．粉煤厌混凝土的力学性能和耐久性能。经过一系列的试验，确定了适宜配制混凝土的碱．磷渣．粉煤灰胶凝材料的配方，磷渣：粉煤灰为85：15，激发剂的水玻璃模数为1．4，Na20的含量为6％

2、，这个配比下的胶凝材料强度高，又有比较合适的凝结时间。研究表明，用碱一磷渣一粉煤灰胶凝材料配制的混凝土，其28d抗压强度要高于用普通52．5水泥配制成的混凝土，在强度方面完全可以达到普通混凝土的要求，这类混凝土弹性模量较小，有较好得变形性能，比较适合有抗裂要求的工程。此外还研究了碱．磷渣一粉煤灰混凝土的抗冻性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能和耐侵蚀性能。结果表明，碱．磷渣．粉煤灰混凝土的抗冻性能，抗氯离子渗透能力和耐侵蚀的能力都大大优于普通混凝土，这与碱一磷渣．粉煤灰胶凝材料的水化产物、和孔结构有关。同时碱．磷渣．粉煤灰混凝土在配

3、制的过程中，需水量较普通混凝土要少，这就造成了该混凝土的结构比较密实，这也是其耐久性好的一个重要原因。在系统地研究了碱．磷渣．粉煤灰胶凝材料的力学性能和长期耐久性的基础上，用x射线衍射、扫描电子显微镜、压汞分析等测试手段分析了碱一磷渣一粉煤灰胶凝材料的物相组成、显微结构和孑L结构。碱．磷渣．粉煤灰胶凝材料的水化产物中没有Ca(OHh、钙矾石、高碱性水化硅酸等，它的水化产物主要是低碱性C．S．H凝胶。另外，由压汞分析可知，碱．磷渣一粉煤灰胶凝材料的孔隙率和平均孔径也小于普通硅酸盐水泥，从而使碱一磷渣．粉煤灰胶凝材料的力学性能和耐久性

4、能优于普通硅酸盐水泥，为配制力学性能、耐久性能优越的混凝土提供了很好的基础。关键词：磷渣，粉煤灰，碱激发胶凝材料，混凝土，力学性能，耐久性，微观结构AbstractItisbelievedthatalkali．activatedcementingmaterialsdeservesmoreattentionsduetoitsexcellentcharacteristicsincludingnoneedforhigh-temperaturefiring，wideavailabilityofrawmaterials(industrial

5、solidwastes)，goodcementingperformance，nopollution，etc．Anewalkali—activatedphosphorousslag·flyashcementmaterial(APFAcement)hasbeendeveloped85theinitialresultoftheexperiments，withsodiumhydroxideandwaterglassasactivator,andmakeuseofthiskindofAPFAcementt0preparetheconcret

6、eofdifferentstrength,andstudiedthemechanicsfunctionandenduringfunctionsofAPFAcementconcrete．ThrouIghaseriesofexperiments，anapplicableproportionofAPFAcementwhichcouldbeusedtoprepareconcretewasfounded．Theproductwithoptimumproportionofphosphorousslagtofly-ashratio85：15an

7、dadditionofcompositeactivator,thatis．waterglasswiththemodulusof1．4and6％Na20，showedhighearlystrengthdevelopmentandhighultimatestrengthandanappropriatesettingbehavior．AccordingtOtheresultoftheexperiments，theAPFAcementconcretehashigher28dcompressivestrengththanordinary52

8、．5cementconcrete，whichcanmeettherequirementsofcommonconcretecompletely．Theelasticmodulusofthiseonereteissmallerthanthatoford