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作者:窦占双;李晓民;秦宏涛;魏定邦;武旭;闫升;张富强;韩方元;
单位:宁夏交通建设股份有限公司;甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司;兰州交通大学土木工程学院;
摘要:本研究以大掺量粉煤灰(m(矿渣粉)∶m(粉煤灰)=1∶3(质量比))为基体,通过正交试验设计获得不同复掺方式下的复合激发剂,通过XRD、FT-IR、TG-DTG、SEM等测试方法,研究了不同激发剂单掺和复掺对大掺量粉煤灰复合胶凝体系力学性能和水化机理的影响。结果表明,单掺激发剂中对大掺量粉煤灰复合胶凝体系激发效果最佳的是Na_2SiO_3,当Na_2SiO_3掺量为1.0%(质量分数)时,粉煤灰复合胶凝材料7和28 d抗压强度分别为17.5、31.7 MPa。多种激发剂复掺下对大掺量粉煤灰复合胶凝体系激发效果最佳的组合质量比为m(Ca(OH)_2)∶m(Na_2SiO_3)=2∶1,7、14 d抗压强度分别为27.5、35.5 MPa,28 d抗压强度提升至49.2 MPa,达到了42.5水泥的强度指标。这是因为在碱性环境下粉煤灰的活性物质发生二次火山灰反应,钙矾石(AFt)和水化硅(铝)酸钙(C-(A)-S-H)等水化产物逐渐增多,显著增强了胶凝材料抗压强度。本研究不仅为粉煤灰的高值化利用提供了新途径,也为固废复合材料的研发提供了参考。
关键词:粉煤灰;;化学激发剂;;正交试验;;抗压强度;;水化机理
基金资助:宁夏回族自治区重点研发项目(2022BFE02006,2022BEG02009);; 甘肃省科技重大专项(21ZD3GA002)