堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物的性能調(diào)控研究.pdf

1、堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物具有早強、高強、能耗低、高抗?jié)B、耐腐蝕、環(huán)境友好、熱穩(wěn)定性好等性能優(yōu)勢，是當今最具發(fā)展前景的膠凝材料。但是堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物同樣存在凝結(jié)快、脆性大、韌性差、易開裂等缺陷，并且到目前為止尚未找到理想的解決辦法，導致其應用領(lǐng)域受到了極大限制。
　　首先，課題研究了不同水玻璃模數(shù)、液膠比、溫度以及不同種類、不同摻量的緩凝性物質(zhì)在單/復摻條件下對堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物凝結(jié)時間及抗壓強度的影響。研究結(jié)果表明：水玻璃模數(shù)、

2、液膠比、溫度、緩凝劑對堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物的凝結(jié)硬化過程具有重要影響。相同濃度下，低模數(shù)水玻璃溶液（M=1.0、M=1.2）中硅氧四面體以低聚狀態(tài)存在，激發(fā)礦渣形成聚合物凝結(jié)硬化快、絕對強度高；液膠比在0.45~0.55范圍內(nèi)，隨液膠比的增大，堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物的凝結(jié)硬化過程趨緩，通過液膠比控制堿激發(fā)礦渣聚合物的凝結(jié)硬化速率影響不大；緩凝劑對控制堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物的凝結(jié)硬化過程具有顯著作用，且硝酸鋇與聚合硫酸鋁或硝酸鋇與硼酸復合使用

3、的緩凝效果更優(yōu)。緩凝劑是控制堿激發(fā)礦物聚合物的首選措施。
　　其次，課題研究了不同砂膠比和不同種類纖維在單摻和混摻纖維條件下對堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物干燥收縮性能的影響。研究結(jié)果表明：隨著砂膠比的提高，堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物干燥收率顯著降低，適宜的膠砂比宜控制在1.0~2.0范圍內(nèi)；相同摻量下，鋼纖維對堿激發(fā)礦渣聚合物干燥收縮的抑制效果優(yōu)于碳纖維和玄武巖纖維，當鋼纖維體積摻量為1.0％時，1d和28d時的收縮率比基準降低了68.03%和

4、68.81%。
　　最后，課題研究了不同種類、不同體積摻量下，纖維單摻和混雜對堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物力學性能及彎曲韌性的影響。研究結(jié)果表明：鋼纖維摻量低于0.5%時，對礦渣地質(zhì)聚合物材料的力學性能有負面影響，在低摻量時不宜單獨使用鋼纖維；纖維摻量大于1.0%時，相比于碳纖維和玄武巖纖維，鋼纖維對礦渣地質(zhì)聚合物增強、增韌效果最好；鋼纖維與玄武巖纖維、碳纖維混雜使用時，能克服鋼纖維比重過大、易沉降帶來的缺陷，有利于鋼纖維的增強、增韌效果