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碱激发矿渣胶凝材料(AAS)作为一种新型绿色环保建筑材料目前还未被广泛的应用主要是因为其在实际运用过程中质量不易得到控制,其中AAS较大的收缩和微裂纹是AAS质量控制需要解决的重点、难点问题。AAS的硬化过程比硅酸盐水泥更复杂,硬化产物的类型、及结构形式随着多种因素的变化而改变,这些因素会导致AAS收缩行为(大小及变化规律)的不同。目前关于AAS收缩性能的研究尚未成熟,主要表现为以下两个方面:一、AAS硬化反应机理还缺少较系统和全面的基础性研究,从而在研究AAS收缩性能中可参考性理论知识不足。二、化学收缩对材料早期自收缩有较大影响,且AAS收缩又与其硬化反应进程及产物存在密切的联系。目前针对AAS单一收缩类型及相关减缩方法研究较多,而基于AAS硬化反应来系统全面的研究AAS化学收缩和自收缩产生原因及两者之间关联性的研究较少。基于上述问题,本文从AAS硬化反应出发系统和全面的研究了水固比、碱含量及矿物掺和料三种因素对AAS硬化反应进程的影响,并在此基础上进一步分析AAS化学收缩和自收缩产生的原因及变化规律。本文创新利用无电极电阻测试方法、热重红外联用测试方法及水化热测试方法来研究三种因素对AAS硬化反应进程及产物的影响,从而进一步了解AAS体积变形的原因,并通过压汞实验来测定AAS硬化反应过程中孔隙率的变化,进一步辅助分析和验证所得结论及假设。最后通过归纳总结实验所得数据,探索AAS化学收缩与自收缩在不同影响因素下存在的变化规律,并尝试基于数据对AAS的化学收缩和自收缩进行预测。基于上述研究目的,本文得出的主要结论有以下几个方面:(1)本文系统的研究了不同水固比(0.3、0.35、0.4、0.45、0.5)AAS的化学收缩和自收缩的变化规律及原因,研究发现0.4水固比的AAS在硬化反应30天所产生的化学收缩和自收缩最大。若水固比过小,AAS孔隙中含水量较少导致在硬化反应后期反应速率下降使AAS的收缩较小,而水固比较大时AAS中实际掺入水量较多,使AAS的碱浓度降低从而降低了样品的硬化反应速率及收缩。(2)系统的研究了不同碱含量(4%、5%、6%、7%、8%)AAS的化学收缩和自收缩的变化规律及原因,研究发现6%碱含量的AAS由于在硬化反应过程中含水量适中,使其反应速率较快,从而在硬化反应30天所产生的化学收缩最大。8%碱含量的AAS由于掺入碱过多而含水量较少,AAS自干燥作用较大,从而使其在硬化反应30天所产生的自收缩最大。(3)研究了偏高岭土及其掺量的不同对AAS硬化反应进程及收缩性能的影响及变化规律,研究发现偏高岭土掺量为30%时对AAS化学收缩和自收缩改善效果最佳。偏高岭土的掺入能减缓AAS的硬化反应速率且其硬化产物可改善AAS的收缩性能,但是由于偏高岭土可吸附浆体孔隙中的水,所以过多的掺入偏高岭土会导致AAS产生较大的自收缩。(4)在AAS硬化反应过程中,其化学收缩、自收缩的发展与电阻率的发展呈现出良好的线性关系,该线性关系的斜率随着水固比的增大而减小,随着碱含量的增大而减小,并且随着偏高岭土掺量的增大而减小。因此,通过对样品电阻率的测定可以来预测和分析浆体硬化反应24小时内自收缩和化学收缩的变化。