【摘 要】
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碱矿渣材料是一种极具研究价值的新型胶凝材料,具有巨大的潜力,是有望取代传统波特兰水泥的新型绿色建筑材料,对改善环境问题以及实现可持续绿色发展有着长远的意义。本文针对碱矿渣胶凝材料的热点研究方向—收缩问题进行研究,将应用越来越广泛的高吸水性树脂加入碱矿渣中,通过内养护的方式,以能够改善碱矿渣混凝土早龄期的收缩(干燥收缩及自收缩)为研究出发点,从而推动碱矿渣材料的推广与应用。具体研究内容如下:(1)本
【基金项目】
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国家重点研发计划,所属专项为绿色建筑及建筑工业化,项目编号为2017YFC0703303-02
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碱矿渣材料是一种极具研究价值的新型胶凝材料,具有巨大的潜力,是有望取代传统波特兰水泥的新型绿色建筑材料,对改善环境问题以及实现可持续绿色发展有着长远的意义。本文针对碱矿渣胶凝材料的热点研究方向—收缩问题进行研究,将应用越来越广泛的高吸水性树脂加入碱矿渣中,通过内养护的方式,以能够改善碱矿渣混凝土早龄期的收缩(干燥收缩及自收缩)为研究出发点,从而推动碱矿渣材料的推广与应用。具体研究内容如下:(1)本文以高吸水性树脂的细度(A、B、C、D四种细度)以及树脂掺量(0、0.2%、0.4%、0.6%)为变量,共13组,对水胶比为0.45的碱矿渣净浆试件,进行了自收缩、干燥收缩、试件强度以及基本性能试验研究,并通过微观试验(MIP压汞试验与SEM电镜试验)分析收缩降低的深层次原因。(2)测试了四种细度的树脂在去离子水、自来水及碱激发溶液中的吸液能力。结果表明,在各类溶液中,树脂的细度越小,其吸液速率越快,细度对于其饱和吸液倍率影响不大。并发现树脂的吸液速率越快,对收缩的抑制效果就越明显。(3)针对收缩过大的问题,树脂加入可以有效地改善碱矿渣材料的收缩性能,并随着树脂掺量的增加及细度的减小收缩逐渐减小。研究发现,0.2%掺量的树脂,28d的干燥收缩下降了32%;波纹管法测得7d自收缩下降了64.4%。(4)树脂的加入会使得碱矿渣试件的强度降低,且随着树脂掺量的增加及细度的减小而降低,并对早龄期的试件强度影响较大,随着龄期增长,差距逐渐缩小。(5)对于碱矿渣材料的基本性能,0.2%树脂的加入,并不会对其流动性、凝结时间及吸水率产生太大的影响,均可满足国家规范要求。(6)通过微观试验发现,高吸水性树脂的加入可以降低碱矿渣材料的孔隙率,且随掺量的增加孔隙率逐渐减小。树脂的加入可以改善碱矿渣材料的孔隙分布状况,使得5-20nm范围内的毛细孔含量下降,并使得大孔的数量增多,从而减小了毛细孔压力。本文从控制收缩的角度,对比树脂与其他试验数据结果,可以得到树脂的最佳掺量在0.2%,最优细度为D类树脂。
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