納米改性鋼渣基堿激發(fā)材料的制備與性能研究.pdf

1、堿激發(fā)膠凝材料是一種硅鋁質(zhì)無(wú)機(jī)膠凝材料，它是由含有硅鋁酸鹽的礦物、建筑垃圾或工業(yè)廢渣，在常溫或低溫條件下，通過(guò)堿激發(fā)劑制備的一種新型的無(wú)機(jī)膠凝材料。具有快硬早強(qiáng)，耐腐蝕性能強(qiáng)，抗高溫，抗?jié)B性優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。但堿激發(fā)材料泛堿嚴(yán)重，脆性大等缺點(diǎn)還有待進(jìn)一步改進(jìn)，納米材料可以提高堿激發(fā)材料的各種性能，尤其是可以有效地提高力學(xué)性能和有效地抑制堿激發(fā)材料的泛堿。
　　納米材料比表面積大，具有較高的表面能，可以有效地降低堿激發(fā)材料的孔隙率，提高密

2、實(shí)度，促進(jìn)堿激發(fā)材料的水化硬化。納米材料可以提高堿激發(fā)材料的力學(xué)性能，并對(duì)其泛堿具有顯著地抑制效果。本文主要研究鋼渣基堿激發(fā)材料，以鋼渣、礦渣為主要原料，以水玻璃為激發(fā)劑，以納米氧化硅和納米氧化鋁為改性材料，使用機(jī)械攪拌和超聲分散的方式進(jìn)行分散，采用注漿成型的方法制備鋼渣基堿激發(fā)膠凝材料。利用納米材料對(duì)堿激發(fā)材料的力學(xué)性能和泛堿進(jìn)行改進(jìn)，研究納米材料改性鋼渣基堿激發(fā)材料的機(jī)理。通過(guò)壓力機(jī)、壓汞、XRD、TG-DSC、SEM、水化熱和滴定

3、實(shí)驗(yàn)對(duì)力學(xué)性能、孔隙率、水化產(chǎn)物、微觀形貌和泛堿程度進(jìn)行分析，探究納米材料對(duì)堿激發(fā)材料的改性規(guī)律。
　　摻入納米氧化硅、納米氧化鋁和硅灰對(duì)堿激發(fā)材料力學(xué)性能進(jìn)行改進(jìn)，可以發(fā)現(xiàn)同種納米材料對(duì)堿激發(fā)材料抗壓強(qiáng)度的改進(jìn)效果，隨著粒徑的降低逐漸增強(qiáng)。同種納米材料時(shí)，機(jī)械攪拌方式分散的納米材料試樣對(duì)強(qiáng)度的改進(jìn)效果低于超聲分散的納米材料試樣。均使用超聲分散時(shí)，納米氧化硅的改性效果高于納米氧化鋁和氧化硅復(fù)摻的效果，復(fù)摻的納米材料改進(jìn)效果高于納米

4、氧化鋁，而納米氧化鋁的改進(jìn)效果高于硅灰。納米氧化硅對(duì)早期（1d）強(qiáng)度的提高率達(dá)到101.89％，后期（28的）強(qiáng)度提高率僅為37.89％，所以納米材料對(duì)早期強(qiáng)度提高效果高于后期。
　　研究發(fā)現(xiàn)激發(fā)劑摻量越大泛堿越嚴(yán)重。當(dāng)水玻璃為1.0模時(shí)，試樣泛堿程度最低，當(dāng)模數(shù)升高或降低，泛堿程度均有所提升。當(dāng)兩種納米二氧化硅（NS1為粒徑較大的納米SiO2, NS2為粒徑較小的SiO2）摻量均為2％時(shí)，試樣泛堿浸出液離子濃度相對(duì)于空白樣離子濃