生態(tài)型偏高嶺土超高性能水泥基復(fù)合材料的制備及機(jī)理分析.pdf

1、輔助性膠凝材料是高性能混凝土中必不可少的一部分，其中硅灰的使用較為廣泛。然而，硅灰是冶金工業(yè)收集下來(lái)的一種工業(yè)副產(chǎn)物，其產(chǎn)量和質(zhì)量都不太穩(wěn)定，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足混凝土工程發(fā)展的需要，尋找新型優(yōu)質(zhì)礦物摻合料迫在眉睫。偏高嶺土由高嶺土人工煅燒生成，具有較高的火山灰活性和穩(wěn)定的質(zhì)量。在國(guó)外，從20世紀(jì)80年代人們已開(kāi)始對(duì)偏高嶺土在混凝土領(lǐng)域的應(yīng)用研究。在我國(guó)，偏高嶺土的作用近十年來(lái)開(kāi)始逐漸被人們重視，研究將其作為礦物摻合料摻入混凝土中一度成為熱點(diǎn)。

2、雖然偏高嶺土作為輔助性膠凝材料在水泥基復(fù)合材料中的應(yīng)用得到了廣泛的研究，但是在超高性能水泥基復(fù)合材料中的應(yīng)用研究較為少見(jiàn)。
　　本文針對(duì)目前偏高嶺土在水泥基復(fù)合材料中的研究現(xiàn)狀，系統(tǒng)研究了偏高嶺土在3d、7d、28d、56d的火山灰活性指數(shù)，并且研究了在粉煤灰、硅灰、偏高嶺土三元復(fù)摻條件下偏高嶺土替代水泥或硅灰對(duì)水泥基復(fù)合材料的新拌性能、力學(xué)性能、微觀(guān)結(jié)構(gòu)、水泥水化的影響及其微結(jié)構(gòu)形成機(jī)理分析?？梢缘玫揭韵陆Y(jié)論:
　　火山灰

3、活性測(cè)試結(jié)果表明，偏高嶺土的火山灰活性比硅灰高，尤其在28d反應(yīng)齡期，并且7d反應(yīng)齡期前，偏高嶺土和硅灰的火山灰活性指數(shù)分別為36.9和22.6，活性都比較低。
　　新拌性能測(cè)試結(jié)果表明，由于偏高嶺土顆粒形貌的不規(guī)則性，隨著偏高嶺土替代水泥的量的增大和偏高嶺土替代硅灰的量的增大，漿體的流動(dòng)度逐漸降低;摻加偏高嶺土可有效抑制成型振搗中鋼纖維的下沉，有利于鋼纖維在砂漿中均勻分散，并且10％偏高嶺土摻量鋼纖維的分散最佳。
　　力學(xué)

4、性能測(cè)試表明，對(duì)于素砂漿，偏高嶺土的摻入降低了材料的抗折強(qiáng)度，卻可提高抗壓強(qiáng)度;對(duì)于鋼纖維增強(qiáng)砂漿，10％偏高嶺土摻量下砂漿的抗折、抗壓強(qiáng)度最大;彎曲韌性和斷裂能試驗(yàn)表明，偏高嶺土摻量為20％時(shí)彎曲韌性和斷裂能最優(yōu)，但綜合考慮新拌漿體的工作性能，偏高嶺土的最佳摻量為10％;在85％蒸汽養(yǎng)護(hù)條件下，試驗(yàn)所得抗壓強(qiáng)度最高為210.4MPa，其配合比為0.17水膠比、10％摻量偏高嶺土、10％摻量硅灰、20％摻量粉煤灰、3％體積率鋼纖維、1.

5、0砂膠比。
　　微觀(guān)性能分析測(cè)試結(jié)果表明，10％左右的孔隙率是材料具有超高性能的重要原因之一;偏高嶺土的摻入提高了砂漿的孔隙率，細(xì)化了漿體的孔徑;XRD Rietveld全譜擬合法分析了不同配比的水泥水化程度，結(jié)果表明水泥的最終水化程度在60％左右。偏高嶺土可以提高水泥的水化程度，顯著降低Ca(OH)2的含量;納米壓痕試驗(yàn)表明，隨著偏高嶺土摻量的增大，超高密度C-S-H凝膠含量增大。正是由于偏高嶺土的加入使孔徑得到細(xì)化、纖維分散更