摘要: 碱激发胶凝材料是一种硅铝质无机胶凝材料，它是由含有硅铝酸盐的矿物、建筑垃圾或工业废渣，在常温或低温条件下，通过碱激发剂制备的一种新型的无机胶凝材料。具有快硬早强，耐腐蚀性能强，抗高温，抗渗性优良等优点。但碱激发材料泛碱严重，脆性大... 展开 碱激发胶凝材料是一种硅铝质无机胶凝材料，它是由含有硅铝酸盐的矿物、建筑垃圾或工业废渣，在常温或低温条件下，通过碱激发剂制备的一种新型的无机胶凝材料。具有快硬早强，耐腐蚀性能强，抗高温，抗渗性优良等优点。但碱激发材料泛碱严重，脆性大等缺点还有待进一步改进，纳米材料可以提高碱激发材料的各种性能，尤其是可以有效地提高力学性能和有效地抑制碱激发材料的泛碱。 纳米材料比表面积大，具有较高的表面能，可以有效地降低碱激发材料的孔隙率，提高密实度，促进碱激发材料的水化硬化。纳米材料可以提高碱激发材料的力学性能，并对其泛碱具有显著地抑制效果。本文主要研究钢渣基碱激发材料，以钢渣、矿渣为主要原料，以水玻璃为激发剂，以纳米氧化硅和纳米氧化铝为改性材料，使用机械搅拌和超声分散的方式进行分散，采用注浆成型的方法制备钢渣基碱激发胶凝材料。利用纳米材料对碱激发材料的力学性能和泛碱进行改进，研究纳米材料改性钢渣基碱激发材料的机理。通过压力机、压汞、XRD、TG-DSC、SEM、水化热和滴定实验对力学性能、孔隙率、水化产物、微观形貌和泛碱程度进行分析，探究纳米材料对碱激发材料的改性规律。 掺入纳米氧化硅、纳米氧化铝和硅灰对碱激发材料力学性能进行改进，可以发现同种纳米材料对碱激发材料抗压强度的改进效果，随着粒径的降低逐渐增强。同种纳米材料时，机械搅拌方式分散的纳米材料试样对强度的改进效果低于超声分散的纳米材料试样。均使用超声分散时，纳米氧化硅的改性效果高于纳米氧化铝和氧化硅复掺的效果，复掺的纳米材料改进效果高于纳米氧化铝，而纳米氧化铝的改进效果高于硅灰。纳米氧化硅对早期（1d）强度的提高率达到101.89％，后期（28的）强度提高率仅为37.89％，所以纳米材料对早期强度提高效果高于后期。 研究发现激发剂掺量越大泛碱越严重。当水玻璃为1.0模时，试样泛碱程度最低，当模数升高或降低，泛碱程度均有所提升。当两种纳米二氧化硅（NS1为粒径较大的纳米SiO2, NS2为粒径较小的SiO2）掺量均为2％时，试样泛碱浸出液离子浓度相对于空白样离子浓度分别降低13.66％和32.57％。纳米粒径越小对泛碱的抑制效果越明显。 纳米材料的掺入可以起到晶核效应、微颗粒填充效应和高活性火山灰效应。提高试样的水化速率，有效地降低试样的孔隙率，提高试样内部水化产物的含量但基本不影响水化产物的种类，可以降低凝结时间，提高试样的强度，降低试样的泛碱程度。 收起