论文部分内容阅读
地聚物胶凝材料作为一种水泥潜在替代品,尽管其诸多特性在以往的研究中得以详尽地阐述,但仍存在抑制其工程实践应用的问题。其中,粉煤灰基地聚物的收缩问题限制其在工程实践中的应用。且以不同材料制备的地聚物收缩特性和机理存在差异,说明了粉煤灰基地聚物收缩性质受多种因素影响。本文主要研究了室温环境下粉煤灰基地聚物干缩性质及力学性能,采用水胶比、氢氧化钠溶液浓度和钠水玻璃模数等因素对粉煤灰基地聚物砂浆干缩及力学性能进行试验研究,旨在制备一种力学性能合适,干缩率小的粉煤灰基地聚物砂浆,并且通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱来对各因素作用机制提供合理的解释。本文主要试验结论总结如下:(1)室温养护下的等浓度氢氧化钠溶液制备的粉煤灰基地聚物砂浆,水胶比越低试件力学性能越好。在水胶比相同的情况下,氢氧化钠溶液浓度越大,则其力学性能也越好。因此,在N4和N8两组中力学性能最好的便是0.4N8试样。(2)水玻璃模数对粉煤灰基地聚物砂浆干缩性质具有显著的影响,其影响存在拐点值,干缩在拐点达到最低值。试验进行的两组别NS4和NS8,拐点值分别为1.4和1.2,28天干缩率分别为2000μm/m和1670μm/m。(3)NaOH溶液浓度可能也存在一个这样的拐点值。换句话说,氢氧化钠溶液浓度与钠水玻璃模数对地聚物反应具有协同作用,可能相互影响,进一步说明粉煤灰基地聚物反应的复杂性。(4)通过扫描电镜观察0.4N4试样和0.4N8试样,发现提高氢氧化钠溶液浓度可使试样的微观结构更加致密;同样通过对0NS8试样、1.2NS8试样和2.0NS8试样的扫描电镜观察,发现NS8组中试样微观结构随着钠水玻璃模数的增大而更加致密。(5)傅里叶变换红外光谱结果显示提高氢氧化钠溶液浓度和钠水玻璃模数均能促进粉煤灰基地聚物反应的进行,且氢氧化钠溶液浓度的影响要大于钠水玻璃模数的影响,氢氧化钠溶液浓度越大越有利于粉煤灰基地聚物反应的进行,钠水玻璃模数越大越不利于粉煤灰中含Al基团的反应历程。(6)最后本文基于以上实验结论选取的最优配合比为以浓度为8mol/L的氢氧化钠溶液配制的水玻璃模数为1.2的水玻璃溶液为碱激发剂,水胶比控制为0.4,砂灰质量比为2.75。