碱性胶凝材料在混凝土中应用的初步探讨.docx

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1、一、碱性胶凝材料在混凝土中应用的初步探讨相关问题的解释本周根据上周各位老师针对碱性胶凝材料在混凝土中应用的初步探讨提出的问题阅读了相关的文献，并得到以下结果。I、关于碱性胶凝材料的收缩性能的探讨问题起源在于罗欣等人提出，碱性胶凝材料主要有两大分类，一个是碱矿渣水泥，一个是地质聚合物，同时提出两者的优缺点。碱矿渣水泥的主要优点有早期强度高，凝结硬化时间快，水化热低等，同时缺点有耐高温性能差、收缩大等。地质聚合物的优点有密度低、体枳稳定性良好以及耐高温性能良好，缺点在于常温养护时强度较低。两位老师同时对收缩性能提出了屈疑，我也查找了关于碱性胶凝材料收缩方面的文献，并得到以下结果：姚振亚在其硕士论文

2、中对碱激发胶凝材料与水-水泥体系的化学收缩或膨胀进行了一系列试验研究。结果表明:在室温(20I4C)条件下，水-水泥体系、,碱激发矿渣和碱激发粉煤一一带格式的灰体系都发生了化学收缩，而且其收缩值随着反应龄期的延长而增加：在相同的龄期，水-水泥体系的化学收缩为最大，碱激发矿渣体系的化学收缩为最小；碱激发偏高岭土体系会发生化学膨胀，(PIeaSeShOWnumbersOrCUrVe)3-2瞳激发胶凝材料与水-水泥体系化学收缩试验结果化学收缩值(膨胀)ZmWOOg龄期/d水冰泥BL偏扁岭土破-矿洛OPClAAMlAASlAAFl1-2.20.211.22-3.20.6A2-2.03-3.80.8-1

3、.4-2.44-3.80.6-1.4-165360.8-1.4-2.86-3.80.8-1.63.07-3.80.8-1.6-3.214-3.80.83.621420.8-10-3.82840IJ1.836图31K激发胶发材料的化学收Ie值与水化依期的关系W00-、erss2*从图3”可以看出，水-水泥体系的化学收缩值随反应龄期的延长而增加，Id的化学收缩值(2.2ml/100g)为其28d的化学收缩值(4ml/100g)的55%,3d的化学收缩值(3.8mlig)占其28d的化学收缩值的95%,水-水泥体系的化学收缩特点是3d增加明显，此后出现稳定期，21d后又缓慢收缩。碱-矿渣体系的化学收

4、缩值也随反应龄期的延长而增加，与水-水泥体系的化学收缩值相比，碱-矿渣体系在各个设定龄期的化学收缩较水-水泥体系小，前者在各龄期不到后者的50%：碱-矿渣体系Id的化学收缩值（1mV100g）为其28d的化学收缩值（2ml/IoOg）50%,7d的化学收缩值（1.6ml/IOog）占其28d的化学收缩值的90%左右，做-矿渣体系的化学收缩是随龄期延长逐渐缓慢增长的。碱-粉煤灰体系的化学收缩值也是随反应龄期的延长而增加,碱-粉煤灰体系在各个设定龄期的化学收缩较水-水泥体系小,两者在28d时的化学收缩值接近；6淀粉煤灰体系1d的化学收缩值（1.2nW100g）为其28d的化学收缩值（3.8mll（

5、X）g）32%,7d的化学收缩值（3.2mW0（）g）占其28d的化学收缩值的84%左右,碱-粉煤灰体系的化学收缩是随龄期延长逐渐增长的。与水-水泥体系的化学收缩特性相比,碱-偏高岭土体系在化学反应过程的体积变化是膨胀,其化学膨胀值在测定的龄期内随反应龄期的延长而增加，1d的化学膨胀值（）.2mll（）0g）为其28d的化学膨胀值（L2ml/I（X）g）17%,7d的化学收缩值（08ml100g）为其28d的化学膨胀值的67%,碱一偏高岭土体系的化学膨胀特点是7d内增加明显,此后出现稳定期，28d后又缓慢膨胀。且其膨胀值随着反应龄期的延长而增加：碱激发偏高岭土的反应产物是无定形类沸石，其中低聚

6、合度的产物对化学膨胀是有很大的贡献：碱激发矿渣体系和碱激发粉煤灰体系（d。youtryiodistinguish碱激发粉煤灰体系from碱激发偏高岭土？TheSetwoareCOnSideredXeOPOIymerSbymoslOfresearchers!）（通过行找文献发现，粉煤灰属于工业副产品，偏高岭土属于烧黏土，二者同属于火山灰膜材料.）的主要反应产物的性质与水泥产物的性质类似，但是存在少量的无定形类沸石，这对化学收缩有部分地抵消作用。另外，他还对碳激发胶凝材料与水-水泥体系在干湿条件下的体积变化进行了一些试验研究，其中水-水泥体系作为对比样。结果表明:与水泥相比，碱激发胶凝材料在干湿条

7、件下体积变化的特点是湿胀小,Jl身收缩大，干缩大一（confusing!一一带格式的：与幽整bemoreSPeCiCCandPrOVideIeSlresults.AXeneraICOnCIUSiQnisnolVeryUSefUlandOftenmisleading!。表X砂浆试块的配比RMW(*号)水砂浆试块的配比/g砂吵架跳桌波动度mm养护条件“性激发剂w普通水泥（OPCIl）715-1300（水泥）390021020lC的水中养护停遇水泥（OPC2I）715-1300M-Tft(AASII)118)820(r3898210201t的水中养护MMr渣(AAS2I)1181820(矿渣)389

8、821020IC的空，中养护（相H程度65%）减显灰（AAFII）-12S9820（由虐灰）401021020lt的水中养护粕煤灰（AAF2I）-1289820（粉煤灰）403021020lt的空气中养护（相对温度65%X3-5碱激发胶发材料与水泥砂柒在干湿条件下的体积变化试联结果长度nm龄期/d水泥砂浆激发偏高岭土砂浆做激发/液砂浆破激发给煤灰砂浆OPCl0PC2AAMlAAM2AASlAS2AAFlAAF20223.7SI223.617223.767223J50223.639223.465223.463223.3701223.747223.658223.771223.182223.6472

9、23345223.472223,3563223.746223.615223.733223.171223.582223274223.462223.3325223.726223.579223.714223.1M223.556223236223.453223.2037223.688223.529223.702223.087223.537223.048223.421223.059223.667223.513223.680223.077223480223.011223.406223,03014223.666223.500223.687223.06)223.465222.920223.4242218942

10、1223.681223.491223.691223.083223.462222.75022142522171$2822W3223.480223.687221.077223.459222.629223.42322148156223,710223,397223.686223.056223.450222.211223.425221048*3-6碱激发胶发材料与水泥砂浆在干湿条件下的或收缩率线收缩率/XKT5龄期/d水泥砂浆嶂激发偏高的土砂浆M激发丁液砂浆碱激发粉煤灰砂浆OPCl0PC2AAMlAAM2AASlAAS2AAFlAAF21-I.S0I8.S01.8030.73-3.6154.184.06

11、63232.26-0.90-15.3335.71-25.72-86.240.45-17.17511.2717.15-23.90-52.43-3745-103.40452-75.437-28.4139.7129.3173.67-46.02188.29-18.%128.74937.88-46.9339.23.78.19-71.74-204.9925.74-153.5914-3833-52.79-36.07-5.42-7851-246.09-17.61215.0221-3137-56.8534.27-75.48-79.86-322.85-17.16-295.8828-26.166.8236.07-7

12、8.19-8121377.49-18.06-401.5956-1849-99.2736.52M68-8527S66N3-17.16-597.19（注：OPC1、AAM1、AASKAAFl我示置于水中养护.OPC2、AAM2、AAS2、AAF2表示于空气中养护）养护龄期/d40200204060800020 - -H-Il2x00300001 -2(-3(-5(-6(-7xwWs-O-AAFlM水中养护)AAF2M空气中养护)1 3 5 7 9 14 21 28 56(c)碱激发矿渣砂浆试块(d)碱激发粉煤灰砂浆试块水中养护聆JW/d图3-3砂浆试块在干湿条件下线收缩率与养护龄期的关系-700-13S79H212856空气中养护龄期/d图34砂浆试块在相同条件下线收缩率的比较从图3-3(a)可以看出:水泥砂浆试块在水中养护的线收缩率随养护龄期延长而增大,但养护到9d后,其线收缩率有减小的趋势,到达56d的线收缩率为18xlO5,即每米收缩0.18mm：在空气中养护的线收缩率随养护龄期延长明显增加，28d后有急剧增加的趋势，到56d的线收缩率为99x103即每米收缩0.99mm；在每一个养护龄期，水泥砂浆试块在空气中比在水中养护的线收缩率均大。从图3-3(b)可以看出：碱激发偏高岭土砂浆