粉煤灰-碱激发

碱性激发剂与高温复合激发粉煤灰的性能研究目录背景介绍文献综述实验方案进度安排进度安排背景介绍实验方案文献综述

我国是世界上最大的煤炭资源国家之一，且发电仍以燃煤的火力发电为主。粉煤灰是煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰。16.6亿吨我国2013年用于发电的煤炭总量5.3亿吨我国2013年粉煤灰排放量68%近五年粉煤灰综合利用率670万吨山西省2013年未处理粉煤灰量充分高效地利用粉煤灰任重道远进度安排背景介绍实验方案文献综述如何高效大量地利用粉煤灰？粉煤灰用作混凝土行业矿物掺合料掺量有限水化活性低更有优势的粉煤灰利用方法：碱激发粉煤灰制备粉煤灰基地质聚合物单位体积粉煤灰使用量大，强度高、水化热低、耐久性好、耐酸碱腐蚀、抗渗性高、抗冻性好且不导致碱集料反应，同时具有工艺简单、价格低廉、节约能源等优点。碱激发粉煤灰存在问题

常温无法激发前期强度低，凝结硬化慢

后期收缩大碱激发粉煤灰制制品的优点

无后期开裂问题解决现浇结构体系无法高温养护的问题

高温蒸养后期不会生成延迟钙矾石

进度安排背景介绍实验方案文献综述生产制品创新点：采用碱性激发剂与高温复合激发的方式制备粉煤灰基地质聚合物砌块砖预制柱预制梁预制叠合板少进度安排背景介绍实验方案文献综述碱激发粉煤灰机理C-S-H铝硅酸盐矿物聚合物（地质聚合物）类沸石型的微晶体结构硅氧四面体铝氧四面体三维网络凝胶体铝硅酸盐玻璃体解聚——溶解——水解——缩聚——固化曾燕伟,方永浩,.化学激发胶凝材料研究进展[c].南京:南京东南大学出版社,2005溶液中[SiO4]单体缩聚、多聚体解聚、原料解聚的多重反应，[SiO4]含量在前中期变化较缓，后期则以缩聚反应为主，这也是碱激发材料后期收缩大的原因。进度安排背景介绍文献综述实验方案反应过程OH-对Si-O,Al-O的作用当Ca+、Na+杨南如.碱胶凝材料形成的物理化学基础(1)[J].硅酸盐学报,1996.(2)24:209-215产物模型产物通式Z=1时，产物称为PS型；Z=2时，产物称为PSS型；Z=3时，产物称为PSDS型。通过正交试验得出影响产物分子构型的三大关键因素：(SiO2/Al2O3)(MO/Al2O3)(H2O/MO)进度安排背景介绍文献综述实验方案DAVIDOVITSJ.Geopolymersandgeopolymericnewmaterials[J].ThermalAnalLalorim,1989,35(2):429-441进度安排背景介绍文献综述实验方案激发原理常温下较难被碱激发粉煤灰CaO/SiO:0.1~0.15矿渣CaO/SiO:0.8~1.2CaO/SiO低[SiO4]4-聚合度高解聚活化能大Al3+也参与粉煤灰中网络结构形成，其铝酸盐网络中硅氧链断裂处的硅氧四面体(SiO44-)和A13+代替Si4+形成的铝氧四面体(A1O45-)是不稳定的，会被强碱解离为硅酸根和铝酸根粉煤灰能够碱激发的依据是什么？杨南如.碱胶凝材料形成的物理化学基础(1)[J].硅酸盐学报,1996.(2)24:209-215激发剂对碱激发粉煤灰的影响进度安排背景介绍文献综述实验方案Ca(OH)2Na2SiO3NaOH、KOHC-S-H存在问题：碱性弱激发剂用量大类沸石结构活性SiO2利用NaOH（KOH）来调节水玻璃模数水玻璃模数n：SiO2/(Na2O+K2O)K一体系制备的地质聚合物的早强强度更高Na一体系中，Si、AI的溶解度更好PHAIRJW,VANDEVENTERJSJ.EffectofthesilicateactivatorPhonthemicrostrncturalcharacteristicsofwaste-basedgeopolymers[J].InternationalJournalofMineralProcessing,2002(66):121一143.水玻璃对碱激发粉煤灰性能的影响进度安排背景介绍文献综述实验方案侯云芬,王栋民.水玻璃性能对粉煤灰基矿物聚合物的影响[J]硅酸盐学报.2008,36(1)随着含固量的增加强度增加随着水玻璃模数的增大，强度增大，但是当模数超过1.4后，抗压强度降低，模数超过2时强度明显下降含固量36%、模数为1.2时，标准养护28d强度可以达到42.1MPa水玻璃对碱激发粉煤灰性能的影响进度安排背景介绍文献综述实验方案饶绍建,热激发低钙粉煤灰制备矿物聚合材料及其性能[D]北京化工大学.2011随着模数增加强度增加，超过1.5后强度下降。随着养护温度增加强度增加，超过80℃后强度下降。高温养护对碱激发粉煤灰性能的影响进度安排背景介绍文献综述实验方案

Khalil等研究表明，矿物聚合材料在30-80℃养护条件下，较室温下养护抗压强度提高100%但是长时间高温养护会对制品产生负面作用，持续高温会产生水蒸汽，破坏无定形产物结构，从而降低矿物聚合度。VanJaarsveld等实验也表明，与30℃养护条件下相比，材料在70℃养护时强度显著提高，最高达120%;但是长时间高温养护会破坏矿聚物材料中部分结构水，影响无定形产物结构的完整性，减弱矿聚物材料的强度。侯云芬等探讨了不同养护温度(35℃,50℃和65℃,80℃)下粉煤灰基矿物聚合物试样的最优抗压强度下的养护时间，分别为1d,3d和7d以上，均可达到50MPa以上高温养护7d时的强度与常温养护28d时的强度相近。实验方案进度安排实验方案背景介绍文献综述选取钠（钾）水玻璃（模数分别为0.7、1、1.4、1.7）作为激发剂激发低钙粉煤灰（比表面积350m2/kg）及相应磨细粉煤灰（比表面积500m2/kg），在50℃、70℃、90℃条件下蒸养8h、12h、16h、24h，观察各龄期硬化浆体结构，测定各龄期粉煤灰反应程度，硬化浆体及混凝土的力学性能。通过上述实验，研究不同激发剂、养护温度对激发粉煤灰反应过程、强度、耐久性的影响，分析高温碱激发粉煤灰浆体组成-微观结构-宏观性能间的联系，为碱激发粉煤灰做制品提供理论基础。

实验内容进度安排实验方案背景介绍文献综述

宏观实验各龄期砂浆的抗压强度，混凝土的抗压强度、弹性模量、氯离子渗透性、碳化，评价其强度、韧性、耐久性。微观实验

采用SEM、XRD对反应产物的形貌、组成进行分析；采用压汞法测定硬化浆体孔隙特征；

采用DTA-TG测定凝胶水量和总结合