论文部分内容阅读
我国基础设施建设规模连续多年位列世界第一位。基础设施建设时需要在在地质环境复杂的地区(如软土地区)进行,因此如何加固软弱土并大幅提高其承载力一直是重要的研究课题。在混凝土制造过程中粘土矿物进入体系中,会对混凝土的各项性能产生负面影响。某些粘土矿物具有水化硬化活性,在混凝土体系中让粘土矿物最大限度发生水化硬化反应,不但会降低粘土矿物自身干湿变化的不稳定性,同时这也对混凝土浆体中粘土矿物的反应的研究提出了迫切需求,但前人学者并未对具体矿物进行系统研究。研究发现粘土矿物具有火山灰活性和潜在的水硬活性,因此如何激发粘土矿物活性是粘土矿物利用的重要课题。本论文以高岭石、蒙脱石、伊利石和绿泥石四种粘土矿物作为研究对象,采用碱激发和硫酸激发复合胶凝体系参考碱激发胶凝材料和石膏复合胶凝材料,采用粘土矿物(87%)、氢氧化钙(10%)和石膏(7%)制备胶凝材料,对胶凝材料的力学性能,粘土矿物的矿物学变化及水化反应机理进行深入研究。设计养护温度设置25℃和55℃,减水剂对照组添加量为胶凝材料总质量的0.3%。通过3~28天养护,在25℃条件下养护,高岭石组28天抗压强度为1.09 MPa;蒙脱石组为0.94 MPa;伊利石组为0.26 MPa。在55℃条件下养护,高岭石组28天抗压强度为4.93 MPa;蒙脱石组为4.53 MPa;伊利石组为1.43 MPa。在添加减水剂后,25℃条件下养护,高岭石组28天抗压强度为1.56 MPa;蒙脱石组为1.38 MPa;伊利石组为0.41 MPa。在55℃条件下养护,高岭石组28天抗压强度为5.53 MPa;蒙脱石组为5.33 MPa;伊利石组为0.92 MPa。而绿泥石组试样在上述条件下均未硬化。对高岭石组、蒙脱石组和伊利石组的试样,升高温度和添加减水剂都可以在一定程度上增加抗压强度,但对绿泥石组的影响不明显。水化反应生成产物主要包括钙矾石、水化铝酸钙、沸石相结晶质和水化硅酸钙。提高养护温度可以有效提高反应速度,但对绿泥石效果不明显。高岭石、蒙脱石和绿泥石会极大降低高性能聚羧酸减水剂的减水性能,而伊利石不影响减水剂性能。减水剂的能够略微提高提高早期的反应速度,但不会影响反应程度。减水剂对绿泥石组没有明显影响。