多组份碱胶凝材料的制备及其水化机理和微观结构的研究

基本信息
批准号:51502029
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:张兰芳
学科分类:
依托单位:重庆交通大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:黄维蓉,王念,李德军,曹胜,张永
关键词:
制备水化机理微观结构碱激发胶凝材料
结项摘要

Alkali activated cementitious material can meet the need for sustainable development of global cement industry, due to low resource and energy consumption in the production process, low CO2 emission, consumption of large amounts of industrial waste residue and some performance benefits, thus becoming a research focus both at home and abroad. So some industrial residue (stone powder, waste glass powder) with low active components or low utilization rate were used and alkali waste in this study to make alkali activated cementitious materialand to study Performance, hydration mechanism and microstructure of alkali activated slag- stone powder-waste glass powder cementitious material. the optimisation of proportioning design of multi-component alkali activated cementitious material by the response surface methods ,Hydration products and microstructure of multi-component alkali activated cementitious material,Establishment of hydration kinetics model for multi component alkali activated cementitious material, The optimization and control of the hydration process of alkali activated cementitious material, The relationship between hydration law,the microscopic structure and macroscopic properties were investigated within the scope of this study, Also, the results will be proved by means of experimentation and some patterns were identified. The result of this study will provide theoretical basis for broadening the choice of raw materials for alkali activated cementitious material,optimizating structure of hardened alkali cementitious material paste and guiding preparation and engineering application for alkali activated cementitious material with high strength, high durability and low environment load.

碱胶凝材料由于在生产过程中消耗的资源和能源少、CO2排放量低、可消耗大量工业废渣及其一些性能上的优点,能满足全球水泥工业的可持续发展,从而成为目前国内外研究的热点。为此,本项目选择一些低活性组份或利用率低的工业废弃物(石粉、废玻璃粉)以及废碱制备多组份碱胶凝材料,研究碱激发矿渣—石粉—废玻璃粉多组份碱胶凝材料的性能、水化机理和微观结构。研究围绕响应面法优化多组份碱胶凝材料的配合比、多组份碱胶凝材料的水化反应产物及微观结构、多组份碱胶凝材料水化动力学模型的建立、多组份碱胶凝材料水化过程的控制与优化、多组份碱胶凝材料水化规律、微观结构与宏观性能之间的关系这几方面进行,并通过试验验证,找出规律。本研究成果为拓展碱胶凝材料的原材料组成、优化碱胶凝材料的水泥石结构,指导高强、高耐久和低环境负荷碱胶凝材料的制备和工程应用提供重要的理论基础。

项目摘要

碱胶凝材料由于在生产过程中消耗的资源和能源少、CO2排放量低、可消耗大量工业废渣及其一些性能上的优点,能满足全球水泥工业的可持续发展,从而成为目前国内外研究的热点。.本项目选择一些低活性组份或利用率低的工业废弃物(石粉、废玻璃粉)制备多组份碱胶凝材料;利用响应面法优化多组份碱胶凝材料的配合比,采用SEM、XRD、红外光谱、差热分析法、电化学方法等对碱激发胶凝材料的水化机理和微观结构进行研究,揭示石粉、玻璃粉及各种外加剂在碱矿渣水泥中相互作用的规律和机理。结果表明,石粉、废玻璃粉这些利用率低的工业废弃物用于制备碱激发胶凝材料是可行的,当细度和掺量合适时,可以改善碱矿渣水泥的性能;响应面方法建立的各因素和响应值之间的模型相关性显著,可靠度高,用于优化碱激发多组分胶凝材料的配合比是理想的;外加剂如石膏、聚丙二醇、明矾及2-甲基-2,4戊二醇,单独或复合掺入到碱矿渣水泥中对碱激发水泥的水化规律、微观结构都有一定的影响,其对碱激发水泥性能的改善和这些材料的性能和掺量有极大的关系,掺入适量石膏、聚丙二醇(3%),在保证碱激发水泥砂浆工作性和力学性能的前提下,能有效地降低其干缩。.本研究成果为拓展碱胶凝材料的原材料组成、优化碱胶凝材料的水泥石结构,指导高强、高耐久和低环境负荷碱胶凝材料的制备和工程应用提供重要的理论基础。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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