碱矿渣粉煤灰胶凝体系的温度激发特性研究

为探究不同温度状态下的碱激发剂对矿渣、粉煤灰的活性激发效果,将NaOH、Na2CO3以复合掺的方式得到了碱激发剂,并以碱激发剂溶液的温度t为试验设计参数,在t=20、30、40、50、60、70、80、95℃状态下,制备了粉煤灰与矿渣的比值为0.6、碱掺量为6.0%、复合碱组分间的比例n=1.3、胶水比为3.2的净浆试件,测试了净浆的流变学性能和标准养护3、28 d的静态力学性能。结果表明:碱矿渣粉煤灰胶凝体系的流变学性能和静态力学性能对t的变化很敏感;40℃是流变学性能和准静态力学性能随t变化的极值点,在同等条件下,当t=40℃左右时,净浆的稠度达到最小,而流动性达到最大,抗折强度最小,而抗压强度为最大;流变学性能指标、静态力学指标与t均表现出很好的三次多项式拟合关系,且由R2可判定相关关系显著。由此可见,不同温度下的碱激发对矿渣、粉煤灰的活性激发效果是有差异的,这为优化施工工艺提供了依据。

碱矿渣粉煤灰胶凝体系的凝结硬化特性研究

为研究碱矿渣粉煤灰胶凝体系的凝结硬化特性,在粉煤灰与矿渣的比值(Fly ash-Slag Ratio,FSR)为0.6、碱掺量(Alkali Content,AC)为6.0%、复合碱组分间的比例n=1.3的配合比参数情况下,制备了碱矿渣粉煤灰胶凝材料,在研究其流变学特性的基础上,测试了其凝结硬化特性,并研究三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠四种物质对其凝结硬化特性的影响。结果表明:碱激发剂的温度对净浆的流变学性能具有较大的影响;在某一配合比下制备的碱矿渣粉煤灰胶凝材料在t=40℃时,标准稠度用水量为28%,凝结时间正常;三聚磷酸钠是一种优质的外加剂,三聚磷酸钠的掺量变化对凝结硬化特性影响较大,但保水效果无明显影响,在施工应用时,需要根据具体用途选择掺量。

矿渣粉煤灰基地质聚合物材料的激发特性研究

为探究不同碱性化学试剂对矿渣、粉煤灰的活性激发效果以制备优质的地质聚合物材料,选取NaOH(NH)、KOH(KH)、Na2CO3(NC)、K2CO3(KC)四种常见的固态碱,以单掺、复合掺两种方式得到了10种不同类型的碱激发剂,并在不同碱激发剂的状态下制备了粉煤灰与矿渣的比值(Fly ash-Slag Ratio,FSR)为0.6、碱掺量(Alkali Content,AC)为6.0%、复合碱组分间的比例n=1.3、胶水比(Binder-Water Ratio,BWR)分别为2.8和3.2的两组净浆试件,测试了标准养护3、7、28 d的静态力学性能,并从综合性能、经济性两方面进行对比研究。结果表明:苛性碱与碳酸盐复合类作为碱激发剂在激发效果方面表现出了"超叠加效应",成功地解决这两类碱在单独作用时的弊端,能充分发挥矿渣、粉煤灰复合胶凝材料的潜在活性,相对地提高了利用率;从激发的综合性能的角度来讲,NH与KC复合碱方案为最优,但结合经济性评价,权衡性能和成本两方面因素,最佳碱激发剂配制方案为NH与NC的复合碱。由此可见,采用NH与NC复合碱组分可制备性能优越、经济的地质聚合物材料。