鹼激發礦渣的微結構表征、最佳化及其與巨觀行為的關係

《鹼激發礦渣的微結構表征、最佳化及其與巨觀行為的關係》是依託東南大學，由張亞梅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：鹼激發礦渣的微結構表征、最佳化及其與巨觀行為的關係
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張亞梅
• 依託單位：東南大學

中文摘要

鹼激發礦渣是一種水硬性、無水泥孰料的新型膠凝材料，具有優異的力學性能、抗凍融、耐硫酸鹽腐蝕等耐久性能。但收縮大、易碳化等問題嚴重阻礙了其在土木工程領域的推廣套用。根本原因在於，與矽酸鹽水泥漿體相比,鹼激發礦渣水化產物存在明顯的微結構缺陷。因此，本項目擬從鹼激發礦渣水化產物C-S-H凝膠的結構和微觀力學性能著手開展研究。在充分掌握凝膠結構及性能的基礎上，優選納米材料對鹼激發礦渣的微觀組成和結構進行最佳化，並揭示原材料組成和配比、溫濕度、齡期、碳化等條件對其微觀組成、結構和微觀力學行為的影響規律、微結構形成機理，以及微結構與巨觀性能（特別是收縮和碳化）的關係，提出基於微結構定量表征的收縮預測模型。研究成果將為解決鹼激發礦渣在土木工程中套用中遇到的收縮大、易碳化等問題提供新的理論方法和技術途徑，從而擴大在土木工程結構中的套用，減少土木工程材料領域對矽酸鹽水泥的依賴。

結題摘要

鹼激發礦渣是一種水硬性、 無水泥孰料的新型膠凝材料， 具有優異的力學性能、抗凍融、耐硫酸鹽腐蝕等耐久性能。但收縮大、易碳化等問題嚴重阻礙了其在土木工程領域的推廣套用。本項目通過採用納米材料，纖維及膨脹劑對鹼激發礦渣進行了改性。通過對水化產物微結構變化的表征探究了納米材料在鹼激發礦渣體系中的作用機理；採用不同品種的纖維改善鹼激發礦渣的收縮性能，並研究了鹼激發礦渣內部濕度與自收縮之間的內在聯繫;研究了不同品種的膨脹劑對鹼激發礦渣的內部濕度和乾燥收縮的影響及相關關係，解釋了膨脹劑在鹼激發礦渣體系中的作用機理；採用了不同的測試方法表征了鹼激發礦渣在不同預處理條件下的碳化行為，為提高鹼激發材料的碳化試驗的準確性提出了新的預處理方法。