【摘 要】
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NaCaHSiO4是一类十分重要的硅酸盐材料。在本文中,以水热法绿色合成NaCaHSiO4,研究不同反应体系（醇水比）及稀土掺杂对产物形貌尺寸及结晶程度的影响以及在“类水泥水化环境下”的稳定性;对废弃玻璃粉进行改性,通过NaCaHSiO4形成而将玻璃内的Na固定并降低其“碱”含量,从源头上减少发生碱骨料反应所需的初始反应原料,对实现废弃玻璃代替水泥在混凝土中安全应用具有重要价值。在本文的研究中,以
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NaCaHSiO4是一类十分重要的硅酸盐材料。在本文中,以水热法绿色合成NaCaHSiO4,研究不同反应体系（醇水比）及稀土掺杂对产物形貌尺寸及结晶程度的影响以及在“类水泥水化环境下”的稳定性;对废弃玻璃粉进行改性,通过NaCaHSiO4形成而将玻璃内的Na固定并降低其“碱”含量,从源头上减少发生碱骨料反应所需的初始反应原料,对实现废弃玻璃代替水泥在混凝土中安全应用具有重要价值。在本文的研究中,以纯化学试剂为原料,通过水热法绿色合成NaCaHSiO4、5 mol%Eu3+单掺以及2.5 mol%Eu3+-2.5 mol%Gd3+双掺NaCaHSiO4,以醇水比、掺杂实现产品的形貌结构、尺寸调控,在类水泥水化环境下对其稳定性进行评估,并以水热法、水热法及5 mol%Eu3+单掺和水热法及2.5 mol%Eu3+-2.5 mol%Gd3+双掺对废弃玻璃粉改性及其在类水泥水化环境下稳定性研究进行验证。具体研究结果如下:（1）改变Et OH/H2O比,发现NaCaHSiO4的形貌、尺寸、粒径都会有较大的影响,随着Et OH/H2O比增大,反应合成所得的NaCaHSiO4的形貌变化规律:从棒束状（Et OH/H2O=0/30）→不规整块状（Et OH/H2O=1/29）→较规整块状（Et OH/H2O=5/25）→纺锤体状（Et OH/H2O=15/15）→六面体状（Et OH/H2O=20/10）→八面体状（Et OH/H2O=30/0）逐渐变化,产物尺寸和粒径逐渐减小且结晶度提高;（2）为了验证不同典型形貌结构的NaCaHSiO4的稳定性,模拟水泥水化的实验条件（Na OH浓度分别为:0.025 mol/L,0.05 mol/L,0.1 mol/L,0.2 mol/L,0.3mol/L,0.4 mol/L及饱和的Ca（OH）2）,336 h后,模拟水溶液中的残留物与加入前的晶型基本一致,这说明NaCaHSiO4在这种反应体系中的稳定性较好;（3）水热法合成5 mol%Eu3+单掺以及2.5 mol%Eu3+-2.5 mol%Gd3+双掺NaCaHSiO4,所得产物晶型依旧是NaCaHSiO4,形貌、尺寸变化显著;单掺5mol%Eu3+后的NaCaHSiO4由棱柱状一次结构堆积成束状二次结构,而2.5mol%Eu3+-2.5 mol%Gd3+双掺NaCaHSiO4是由小橄榄球一次结构有序聚集成一个大橄榄球状二次结构。5 mol%Eu3+单掺以及2.5 mol%Eu3+-2.5 mol%Gd3+双掺NaCaHSiO4在类水泥水化环境下仍具有较好的稳定性;（4）水热法、水热法及5 mol%Eu3+单掺和水热法及2.5 mol%Eu3+-2.5mol%Gd3+双掺对废弃玻璃粉进行改性,使玻璃粉内Na、Si以NaCaHSiO4形式固定下来,改性后的玻璃粉形貌呈现纺锤状结构,在类水泥水化环境中稳定性较好;所以,在混凝土工程中改性废弃玻璃粉替代水泥时,既可从源头上减少“碱”量而降低碱骨料反应的风险,也可将玻璃内Na+固定下来而避免工程空洞化;
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