赤泥地聚合物混凝土的耐久性能及劣化機理研究

《赤泥地聚合物混凝土的耐久性能及劣化機理研究》是依託中國礦業大學，由姬永生擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：赤泥地聚合物混凝土的耐久性能及劣化機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：姬永生
• 依託單位：中國礦業大學

項目摘要

水泥生產具有嚴重的高耗能和高污染問題，另外我國每年產生大量工業廢渣得不到充分利用。利用工業廢渣赤泥製備地聚合物材料部分替代水泥，對於我國這樣一個能源緊缺和環境污染比較嚴重的國家具有重要意義。本項目以製備性能優良的赤泥地聚合物材料為目標，通過研究材料組成對赤泥地聚合物材料物理力學性能的影響，剖析鋁矽酸鹽聚合反應動力學過程與材料力學性能發展之間的關係，探索赤泥地聚合物材料結構性能設計的基本原理和方法，建立地聚合物強度發展的定量預測模型。在上述研究的基礎上，利用人工氣候的加速試驗方法實現赤泥地聚合物基鋼筋混凝土的加速老化；分析赤泥地聚合物混凝土原材料配合比、赤泥的用量、礦物摻合料的品種和用量、鹼激發劑溶液濃度與比例等對赤泥地聚合物混凝土碳化、氯離子傳輸和鋼筋鏽蝕速率的影響，分別建立赤泥地聚合物混凝土的碳化、氯離子傳輸和鋼筋鏽蝕的速率預計模型，為赤泥地聚合物基鋼筋混凝土結構的使用壽命預計奠定基礎。

結題摘要

地聚合物是一類以無機[SiO4]、[AlO4]四面體為主要骨架，由離子鍵、共價鍵鍵合而成的無機矽鋁酸鹽。地聚合物具有絕熱、耐燃、高強度、抗酸鹼腐蝕、生產能耗低等特點。由於其原材料來源廣泛、製備方便、能耗小、基本不排放 CO2，因此工程套用前景非常廣泛。本項目以鹼激發理論為基礎，通過對燒結法赤泥的物理、化學性質分析，研究赤泥活性激發的有效措施，製備出高強、高赤泥摻量、良好的施工性能、高耐久性的鹼激發赤泥基地聚合物膠凝材料。並通過微觀檢測方法分析了赤泥地聚合物膠凝材料的水化硬化過程，研究了鹼激發赤泥基膠凝材料的微觀結構、基體相的物相組成和結構對材料物理力學性能的影響。在上述研究的基礎上，利用人工氣候的加速試驗方法實現赤泥地聚合物基鋼筋混凝土的加速老化；分析赤泥的用量、鹼激發劑種類、溶液濃度與比例等對赤泥地聚合物混凝土抗滲、抗碳化、抗硫酸鹽侵蝕、氯離子傳輸和鋼筋鏽蝕速率的影響。本項目的研究成果將為赤泥地聚合物基鋼筋混凝土結構的使用壽命預計奠定基礎。本項目共發表相關學術論文28篇，其中SCI收錄論文8篇， EI收錄11篇；參加國際會議2次，發表會議論文2篇；獲得國家發明專利5項、實用新型專利1項，申請受理髮明專利3項。