綠色道路膠凝材料的研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，公路交通現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)持續(xù)、快速的發(fā)展時(shí)期，當(dāng)前我國公路交通行業(yè)中“高消耗、低產(chǎn)出”的現(xiàn)象嚴(yán)重，面臨我國能源、資源相對短缺，生態(tài)環(huán)境比較脆弱的國情，通過引入目前尚未被大量利用的工業(yè)廢渣-磷渣和鋼渣來制備綠色道路膠凝材料，對推進(jìn)公路交通行業(yè)向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型方向發(fā)展有著相當(dāng)重要的意義。
　　 本文對綠色道路膠凝材料進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，宏觀上包括基本物理性能、干縮性能、耐腐蝕性、抗凍性、抗?jié)B性和

2、耐磨性，微觀上分析了其硬化機(jī)理并通過XRD、DSC、SEM-EDS、MIP測試手段分析研究其水化產(chǎn)物的組成、表面形貌及孔結(jié)構(gòu)。
　　 本文采用工業(yè)堿-水玻璃激發(fā)磷渣的潛在活性，研究發(fā)現(xiàn)，摻量(以Na2O計(jì))為6％、模數(shù)為1.2的水玻璃激發(fā)強(qiáng)度最高(3d、28d抗折強(qiáng)度分別達(dá)到4.2MPa、6.9MPa)；針對堿磷渣膠凝材料的抗折強(qiáng)度低和干縮性大的問題，通過摻加鋼渣(既用于代替部分磷渣，同時(shí)也代替部分細(xì)集料)來提高堿磷渣道路膠凝材

3、料的抗折強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)，鋼渣代替部分磷渣的試體抗折強(qiáng)度提高幅度不太明顯，而鋼渣以細(xì)集料的形式代替部分標(biāo)準(zhǔn)砂(摻量為25％)對抗折強(qiáng)度影響非常大(3d、28d抗折強(qiáng)度分別提高0.8MPa、0.5MPa)；在此基礎(chǔ)上，通過摻加自制的膨脹劑(摻量為10％)能有效地解決堿磷渣道路膠凝材料干縮性大的問題(3d干縮率從原來的0.584％降低到0.03％左右，28d干縮率從原來的0.709％降低到0.245％)。
　　 綠色道路膠凝材料具有良

4、好的耐腐蝕性、抗凍性、耐磨性和抗?jié)B性。在pH=2硫酸溶液、模擬海水、3％Na2SO4的化學(xué)腐蝕液中養(yǎng)護(hù)的砂漿試塊與常溫清水中養(yǎng)護(hù)相同齡期的砂漿試塊相比抗折強(qiáng)度有不同程度的提高；在-20℃的條件下，經(jīng)25次凍融循環(huán)后，其砂漿抗折強(qiáng)度損失小于5％，質(zhì)量損失小于1％；參照標(biāo)準(zhǔn)JC/T421-91《水泥膠砂耐磨性試驗(yàn)方法》制備的道路膠凝材料砂漿的磨損量為1.20 kg/m2～2.16 kg/m2，小于道路水泥要求的最大磨損量3.60 kg/m2

5、；另外，堿磷渣道路膠凝材料的抗?jié)B性也略優(yōu)于普通硅酸鹽水泥。
　　 通過XRD、DSC等測試手段分析表明堿磷渣道路膠凝材料水化產(chǎn)物主要以致密的C-S-H凝膠為主，基本沒有鈣礬石、Ca(OH)2等普通硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物產(chǎn)生；通過摻加了自制的膨脹劑后，測試出水化產(chǎn)物中生成了補(bǔ)償干縮的鈣礬石、Ca(OH)，2晶體，由SEM可以看出這些晶體交錯(cuò)生長并填充于裂縫間隙處，提高了膠凝材料的密實(shí)性；通過MIP分析，該新型道路膠凝材料的總孔隙率小于