硫鋁酸鹽水泥基膠凝材料的研究.pdf

1、硫鋁酸鹽水泥具有凝結(jié)時(shí)間短、早強(qiáng)高強(qiáng)、高抗?jié)B、良好耐久性等優(yōu)點(diǎn)，基于原材料的限制，硫鋁酸鹽水泥成本較硅酸鹽水泥高，凝結(jié)時(shí)間不易控制，摻合料引入到硫鋁酸鹽水泥中易降低其力學(xué)、抗?jié)B等性能，限制了其推廣使用。
　　論文依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51178363），通過大摻量引入礦物摻合料（粉煤灰、礦粉），降低硫鋁酸鹽水泥的成本，使其達(dá)到一定的經(jīng)濟(jì)效益（摻合料摻量達(dá)40％），研究不同摻合料對硫鋁酸鹽水泥基本工作性能、力學(xué)性能、干縮的影響。

2、根據(jù)化學(xué)激發(fā)效應(yīng)、超細(xì)粉體效應(yīng)、結(jié)晶誘導(dǎo)效應(yīng)、外加劑調(diào)節(jié)、優(yōu)勢互補(bǔ)原理等對低成本硫鋁酸鹽水泥基膠凝材料進(jìn)行改性，綜合考慮基本工作性能、力學(xué)性能、微觀性能、耐久性能等，調(diào)配出最佳改性配比，使體系成本降低的同時(shí)，性能得到提高。其中，化學(xué)激發(fā)是最重要的改性方法，論文中把抗壓強(qiáng)度作為改性效果最重要指標(biāo)。主要研究結(jié)果如下：
　　1、礦粉、硅灰對硫鋁酸鹽水泥凝結(jié)時(shí)間作用效果較小，粉煤灰具有一定的緩凝作用；粉煤灰與礦粉對硫鋁酸鹽水泥的標(biāo)稠用水量

3、及流動(dòng)度具有積極作用，硅灰摻量少于5%時(shí)，具有積極作用；引入粉煤灰與礦粉后，硫鋁酸鹽水泥各齡期抗折、抗壓強(qiáng)度均降低，當(dāng)硅灰摻量不超過5%時(shí)，對抗壓強(qiáng)度具有促進(jìn)作用；三種摻合料對硫鋁酸鹽水泥的干縮均具有明顯的抑制作用。
　　2、篩選出一種改性效果較好的堿性激發(fā)劑 M，引入 M后，體系2h、3d、7d、28d、1年抗壓強(qiáng)度最高分別提高了134%、93%、62%、61%、63%。M促進(jìn)了硫鋁酸鹽水泥體系早期鈣礬石及凝膠的生成，使其具有較

4、高的早期強(qiáng)度，激發(fā)了粉煤灰的活性，使其參與水泥的后續(xù)水化，提高了漿體密實(shí)度。M可能易使鈣礬石早期結(jié)晶程度變差，當(dāng)累積至7d時(shí)，易出現(xiàn)強(qiáng)度倒縮，隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間延長，這種現(xiàn)象消失。
　　3、與體系相容性排序依次是聚羧酸KH-5減水劑＞KH-6減水劑＞氨基磺酸系減水劑＞萘系減水劑。對粉煤灰-硫鋁酸鹽水泥體系強(qiáng)度影響排序依次是納米二氧化硅（1%-2%）＞超細(xì)碳酸鈣（1%-3%）＞硅灰（≤10%），正交試驗(yàn)表明對礦粉-粉煤灰-硫鋁酸鹽水泥強(qiáng)度影

5、響排序依次是激發(fā)劑＞硅灰＞超細(xì)碳酸鈣，最佳摻量分別為4%、6%、3%。
　　4、礦粉與粉煤灰以2:1復(fù)合比單摻粉煤灰的效果好，體系2h、3d、7d、28d、90d抗壓強(qiáng)度分別提高7%、16%、23.7%、20%、40%；確定最佳組分及改性配比后，粉煤灰組2h、3d、7d、28d、90d抗壓強(qiáng)度分別提高了17.5%、42.8%、51.8%、61.0%、66.7%，礦粉與粉煤灰復(fù)合組分別提高了12.3%、14.8%、13.8%、26%