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随着经济的发展，粉煤灰的排放量和利用率也在迅速增加。近年来，随着现代混凝土技术的发展以及对粉煤灰潜在效应认识的不断深入，高掺量粉煤灰混凝土在土木工程中的应用研究越来越受到人们的重视。但研究资料显示：高掺量粉煤灰直接掺入混凝土后带来了早期强度过低的问题。因此，可以通过适宜的技术途径来激发粉煤灰的活性，使粉煤灰混凝土早期强度明显提高。
本文通过化学活化中的碱活化的方式激发粉煤灰的活性。分别研究了无机碱激发剂(NaOH和硅酸钠)和有机碱(三乙醇胺、异丙醇胺、乙二胺和四甲基氢氧化铵)对粉煤灰、粉煤灰-Ca(OH)2系统和粉煤灰-水泥系统的作用。
本文着重研究了层状结晶二硅酸钠和四甲基氢氧化铵对粉煤灰水泥强度的影响和它们的最佳掺入量。把层硅和其它硅酸钠系列的激发剂进行比较，发现当加入层状结晶二硅酸钠做激发剂时，粉煤灰水泥的强度最高，激发效果最好，并且0.5％为层硅作为粉煤灰激发剂的最佳加入量；把四甲基氢氧化铵和其它有机碱激发剂进行比较，发现当加入四甲基氢氧化铵做激发剂时，粉煤灰水泥的强度最高，激发效果最好，并且0.5％为四甲基氢氧化铵作为粉煤灰激发剂的最佳加入量。另外探讨了它们对粉煤灰的激发机理。
对于粉煤灰-Ca(OH)2系统，NaOH先使粉煤灰的活性提高，到达180天养护龄期后，使粉煤灰-Ca(OH)2系统的强度发生倒缩。
针对三种不同铝硅比的粉煤灰，研究了铝硅比与活性的关系。从粉煤灰系统、粉煤灰-Ca(OH)2系统和粉煤灰.水泥系统都可以看出，当不加激发剂时，铝硅比最小的南通Ⅱ级灰的活性最大，铝硅比最大的上海石洞口粉煤灰的活性最小；当加入碱激发剂后，仍然是铝硅比最小的南通Ⅱ级灰的活性最大，铝硅比最大的上海石洞口粉煤灰的活性最小。
比较不同搅拌工艺对粉煤灰水泥强度的影响后得出：改变搅拌工艺，使NaOH的“溶解热”转化为粉煤灰的“激发能”，可以提高粉煤灰水泥的强度；通过比较ATR/FTIR、FTIR和NMR三种方法对未活化和活化的粉煤灰结构的变化得出：ATR/FTIR可以作为研究粉煤灰等物质表面被侵蚀和产生反应的一种有效手段。应用ATR/FTIR和NMR分析了NaOH激发粉煤灰的作用机理：ATR/FTIR中粉煤灰主峰向低波数方向偏移说明NaOH提高粉煤灰的活性；NMR方法显示，NaOH激发的粉煤灰-Ca(OH)2系统和粉煤灰-水泥系统中硅氧四面体既解聚又聚合的作用。