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目前,全球因温室气体排放而导致的气候变化问题日益严重;同时,每年数十亿吨的钢渣、矿渣、粉煤灰等工业固体废弃物产生。可实现固体废弃物再利用并减少CO2排放的碱激发材料,如碱激发矿渣(AAS),是当前建筑工业可持续发展研究的热点。然而,碱激发矿渣存在脆性大,抵抗变形能力不足,由收缩引起的体积变化容易造成开裂等问题。针对上述问题,本研究将含羧基的碳纳米管(MWCNTs-COOH)作为增强相引入到碱激发矿渣体系中,通过碳纳米管分散液制备出不同碳纳米管掺量的改性碱激发矿渣复合材料,从宏观和微观两个层面对其工作性能、力学性能、孔隙结构以及水化产物进行研究,探究碳纳米管改性碱激发矿渣复合材料(AAS-CNTs)的增强机理。新拌浆体的工作性能测试发现,CNTs会显著提高新拌浆体在低剪切速率下的表观粘度和屈服应力,但基本不影响新拌浆体的初凝及终凝时间。CNTs的加入会显著提高碱激发矿渣的抗折强度、弹性模量并降低其体积收缩,尤其是按矿渣质量分数0.1%掺量时增强效果最明显,此时复合材料相比碱激发矿渣的抗折强度提升高达37.69%,弹性模量提高了21.28%,体积收缩减少了12.31%。通过扫描电子显微镜(SEM)对复合材料微观形貌进行观测,结果表明:单根CNTs存在于碱激发矿渣基质中并充当桥梁连接相邻的水化产物;MIP测试则证实碳纳米管作为物理填充物能够有效地改善碱激发矿渣基体的孔径分布并减少毛细孔孔隙率,从而降低碱激发矿渣孔隙结构中的毛细孔压力,减少收缩引起的开裂;此外,XRD和TGA结果揭示,作为物理填充物的CNTs不会影响碱激发矿渣水化产物在28天龄期时的物相组成,也不会促进更多水化产物的生成;但是水化热测试结果表明:CNTs的存在延缓了碱激发矿渣早期水化,对水化动力学有一定影响;尽管XPS测试显示碳纳米管表面的-COOH基团并未与碱激发矿渣水化产物发生任何化学反应,但纳米压痕测试结果证明了CNTs可以在微观尺度上与水化产物复合,从而增强碱激发矿渣的微观弹性模量。