本文選題：堿激發(fā)膠凝材料 + 鋁土礦選尾礦�。� 參考：《中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院》2015年博士論文

【摘要】：堿激發(fā)膠凝材料是一種以硅鋁質(zhì)廢棄物為主要原料的低碳、綠色膠凝材料。鋁土礦選尾礦是我國(guó)氧化鋁工業(yè)排放的又一固體廢棄物。結(jié)合堿激發(fā)膠凝材料低碳及尾礦富含硅鋁組分的特點(diǎn),本文探討了以這種尾礦為主要原料制備堿激發(fā)膠凝材料的方法,研究了不同條件下其性能變化及變化機(jī)制。論文的主要?jiǎng)?chuàng)新性工作及主要結(jié)論包括:以800℃煅燒1小時(shí)的熱活化鋁土礦選尾礦為主要原料,在常溫下制備得到了28天抗壓強(qiáng)度大于50.0 MPa且抗硫酸鹽侵蝕性能優(yōu)異的堿激發(fā)膠凝材料。研究了養(yǎng)護(hù)條件對(duì)該膠凝材料強(qiáng)度發(fā)展及產(chǎn)物組成、微觀結(jié)構(gòu)的影響。發(fā)現(xiàn)60℃水浴、蒸汽養(yǎng)護(hù)試樣具有高早期強(qiáng)度,但長(zhǎng)時(shí)間高溫養(yǎng)護(hù)會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶并引入凝膠/結(jié)晶區(qū)域的界面弱化區(qū)使得后期強(qiáng)度倒縮;常溫養(yǎng)護(hù)條件下6年齡期內(nèi)試樣的水化產(chǎn)物仍然為硅鋁凝膠,其對(duì)孔洞的不斷填充而獲得更致密的結(jié)構(gòu),從而表現(xiàn)為強(qiáng)度持續(xù)增長(zhǎng)。研究了低溫養(yǎng)護(hù)及高溫灼燒等極端環(huán)境下堿激發(fā)膠凝材料的性能變化及變化機(jī)制。結(jié)果表明:雖然低溫養(yǎng)護(hù)試樣強(qiáng)度發(fā)展緩慢,但低溫(1℃)哪怕是正-負(fù)溫交替(-13~17℃)低溫養(yǎng)護(hù)的膠凝材料其強(qiáng)度仍然能持續(xù)增長(zhǎng)至60.0 MPa(90天抗壓強(qiáng)度);未完全反應(yīng)的水玻璃及原料團(tuán)等實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了低溫對(duì)反應(yīng)的延緩作用,但這種緩慢進(jìn)行的反應(yīng)使得結(jié)構(gòu)有充裕時(shí)間發(fā)育,導(dǎo)致低溫養(yǎng)護(hù)試樣反而擁有更致密的微觀結(jié)構(gòu);高溫灼燒過(guò)程中凝膠會(huì)持續(xù)脫水,但溫度低于800℃時(shí)其仍然呈現(xiàn)無(wú)定形態(tài),相應(yīng)地灼燒后試樣保留較高強(qiáng)度;但在更高溫度(1000℃)下,因凝膠分解、結(jié)晶及石英晶型轉(zhuǎn)變引起的體積膨脹,共同導(dǎo)致孔隙率變大及微米級(jí)孔顯著增多,相應(yīng)地強(qiáng)度顯著降低。研究了不同鈣源的促凝增強(qiáng)效果及作用機(jī)制。結(jié)果表明促凝效果由強(qiáng)到弱的順序?yàn)橐兹茆}鹽(如氯化鈣)微溶鈣的化合物(如氫氧化鈣)氧化鈣。發(fā)現(xiàn)易溶鈣鹽快速釋放的Ca2+與溶液中的OH-及(聚)硅酸根離子同時(shí)作用,沉淀為Ca(OH)2而作為硅鋁聚合反應(yīng)的非均勻成核基體并同時(shí)生成低鈣的C-S-H凝膠,這促使?jié){體在低摻量時(shí)就快凝;微溶鈣的化合物因溶解度低、釋放Ca2+速度慢且釋放數(shù)量有限,其主導(dǎo)促凝因素是Ca2+與溶液中的可溶性硅反應(yīng)生成凝膠;難溶鈣鹽(如碳酸鈣)的化學(xué)作用不明顯,僅起微集料作用;氧化鈣與水作用而使得液相局部堿性增強(qiáng),這有利于硅鋁組分溶解、聚合,再加上沉淀的Ca(OH)2作為非均勻成核基體,從而促進(jìn)漿體凝結(jié)。
[Abstract]:Alkali-activated cementitious material is a kind of low-carbon green cementitious material which is mainly made of silicon-aluminum waste. Bauxite tailings are another solid waste discharged from alumina industry in China. Combined with the characteristics of low carbon base activated cementitious material and rich in silica-aluminum component in tailings, this paper discusses the preparation method of alkali-activated cementitious material with this tailings as the main raw material, and studies the performance change and mechanism of the cementitious materials under different conditions. The main innovative work and main conclusions of this paper are as follows: the main raw material is the hot activated bauxite tailings calcined at 800 鈩，

本文編號(hào)：2036017