碱激发胶凝材料产物结构特性研究

发布时间：2023-04-01 18:00

　　碱激发胶凝材料根据原材料不同可分为以碱激发矿渣为代表的“硅+钙”体系和以碱激发偏高岭土为代表的“硅+铝”体系,“硅+钙”体系的主要凝胶产物为低钙硅比的水化硅铝酸钙凝胶(C-A-S-H),“硅+铝”体系的主要凝胶产物为碱性铝硅酸盐凝胶(N-A-S-H)。目前在研究和应用中常采用碱激发高钙/低钙原料复合体系来获得较高力学性质和耐久性,但对这两种凝胶产物的形成规律、产物特性以及能否共存尚不清楚。本文利用“溶胶-凝胶”法合成N-A-S-H和C-A-S-H凝胶,研究两种凝胶产物的形成条件与特性以及两种凝胶相随反应时间的演化规律,同时结合碱激发偏高岭土-矿渣研究碱激发胶凝材料凝胶产物的结构特点。研究结果表明:保持Al/Si=0.5不变,当Ca/Si<0.6时,N-A-S-H凝胶与C-A-S-H凝胶能够共存;Ca/Si≥0.6时,体系只生成C-A-S-H凝胶。当Ca/Si<1.4时,Ca/Si升高使反应产物中低聚合度的结构单元及C-A-S-H凝胶的含量增加,同时三维网络结构中高聚合度的结构单元含量降低;Ca/Si≥1.4时,体系会形成二氧化硅凝胶。随着Ca/Si的提高,反应产物由生成无定...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的和意义
    1.3 研究内容
    1.4 文献综述
        1.4.1 水化热
        1.4.2 碱激发胶凝材料凝胶产物微观结构特性
        1.4.3 碱激发胶凝材料产物的分子和纳米结构特征
        1.4.4 凝胶产物结构模型
第2章 原材料和试验方法
    2.1 主要原材料
        2.1.1 化学试剂
        2.1.2 胶凝材料
        2.1.3 碱性激发剂
    2.2 试验配比设计
        2.2.1 合成凝胶配方设计
        2.2.2 碱激发胶凝材料配比设计
    2.3 样品制备
        2.3.1 合成凝胶的制备
        2.3.2 碱激发胶凝材料试样的制备
    2.4 实验方法
        2.4.1 水化放热速率测定
        2.4.2 净浆试件抗压强度测定
        2.4.3 X射线衍射测定
        2.4.4 傅里叶红外光谱测定
        2.4.5 综合热分析
        2.4.6 透射电镜-能谱分析
        2.4.7 扫描电镜-能谱分析
第3章 钙硅比对铝硅酸盐凝胶形成与特性的影响
    3.1 前言
    3.2 Ca/Si对合成凝胶物相组成的影响
    3.3 Ca/Si对合成凝胶化学结构基团的影响
    3.4 Ca/Si对合成凝胶热稳定性的影响
    3.5 Ca/Si对合成凝胶相微观形貌的影响
    3.6 本章小结
第4章 铝硅酸盐凝胶微观结构随反应时间的变化规律
    4.1 前言
    4.2 合成凝胶物相组成随反应时间的变化规律
    4.3 合成凝胶微观形貌随反应时间的变化规律
    4.4 合成凝胶化学结构基团随反应时间的变化规律
    4.5 合成凝胶热稳定性随反应时间的变化规律
    4.6 本章小结
第5章 碱激发偏高岭土-矿渣的产物结构特性研究
    5.1 前言
    5.2 早期水化放热速率及抗压强度
    5.3 碱激发胶凝材料反应产物物相组成
    5.4 碱激发胶凝材料反应产物化学基团
    5.5 碱激发胶凝材料反应产物形貌及组成
    5.6 碱激发胶凝材料反应产物与合成凝胶特性比较
        5.6.1 Ca/Si对物相组成的影响
        5.6.2 Ca/Si对 FTIR的影响
    5.7 本章小结
结论与建议
参考文献
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)
致谢



本文编号：3777600