再生砖粉粒径对水泥水化动力学与微结构发展的影响

随着城镇化和旧城改造进程的推进,我国建筑废弃物的产生量与堆存量日益增长,废弃黏土砖占建筑废弃物总量的50%~70%。有研究发现:再生砖粉具有作为辅助性胶凝材料的潜力,但会导致水泥基材料的力学性能显著降低。为探究粒径对再生砖粉活性与水泥水化动力学的影响,文中采用高能球磨制备了不同粒径的再生砖粉,表征了再生砖粉的物理化学性质与水化活性,分析了再生砖粉粒径对再生砖粉-硅酸盐水泥体系水化过程、微观结构和力学性能的影响,并基于Krstulovic-Dabic模型获取体系的水化动力学参数,实现水化进程的量化评价。结果表明:随再生砖粉粒径的减小,硅铝矿物晶格畸变的程度变大、表面结合能降低,导致其水化活性提高;水化早期再生砖粉主要起物理填充作用,可加速再生砖粉-硅酸盐水泥体系的早期水化,提高结晶成核与晶体生长→相边界反应→扩散过程转变时的水化程度;随再生砖粉粒径的减小,火山灰反应的开始时间提前且程度增高,最终使掺入30%小粒径再生砖粉水泥的后期强度超过纯水泥的强度,为再生砖粉在水泥基材料中的高效应用奠定基础。