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碱固废协同激发胶凝材料强度与水化特性研究
1
作者 张延年 何明恒 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期455-462,共8页
针对工业固废基胶凝材料力学性能不足、微观结构特征不明确等问题,构建碱渣-电石渣-矿渣-硅灰四元胶凝材料体系,采用宏观性能测试与微观表征相结合的方法,评价不同配比下材料体系的力学性能,揭示水化产物的形成机制和结构演变规律。研... 针对工业固废基胶凝材料力学性能不足、微观结构特征不明确等问题,构建碱渣-电石渣-矿渣-硅灰四元胶凝材料体系,采用宏观性能测试与微观表征相结合的方法,评价不同配比下材料体系的力学性能,揭示水化产物的形成机制和结构演变规律。研究结果表明:当碱渣、电石渣、矿渣、硅灰的质量比为8∶2∶14∶1时,胶凝材料强度较高,28d强度达到38.24MPa;碱渣和电石渣可协同激发体系活性;硅灰可作为增补材料提供硅铝成分,对体系的强度增长具有积极作用;材料主要水化产物为C-S-H和C-(A)-S-H。研究结论为低碳型水泥替代材料的应用提供参考。 展开更多
关键词 协同激发 全固废胶凝材料 固废 抗压强度 微观结构
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基于定量XRD的碱激发胶凝材料分子动力学模拟
2
作者 王晴 李赫维 +2 位作者 丁兆洋 张强 赵明宇 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第5期483-490,共8页
提出了一种碱激发胶凝材料分子模型搭建方法,采用Rietveld精修和内标法定量X射线衍射技术(QXRD)分析了碱激发胶凝材料的晶相成分,并与X射线荧光分析(XRF)结果对照分析了非晶相化学成分,采用X射线衍射(XRD)分峰法得到碱激发胶凝材料非晶... 提出了一种碱激发胶凝材料分子模型搭建方法,采用Rietveld精修和内标法定量X射线衍射技术(QXRD)分析了碱激发胶凝材料的晶相成分,并与X射线荧光分析(XRF)结果对照分析了非晶相化学成分,采用X射线衍射(XRD)分峰法得到碱激发胶凝材料非晶相的近程有序结构,利用Materials Studio软件搭建了水化硅铝酸钠(N‑A‑S‑H)和水化硅铝酸钙(C‑A‑S‑H)的结构,并通过分子动力学模拟径向分布函数和体积模量进行了验证.结果表明:N‑A‑S‑H凝胶的近程有序结构与方钠石接近;C‑A‑S‑H凝胶的近程有序结构与水化钙铝黄长石接近.通过径向分布函数与体积模量验证了搭建模型的准确性.本文的模型搭建方法基于真实样品的XRD测试结果,与单一采用软件模拟的方法相比具有更好的真实性和创新性. 展开更多
关键词 碱激发胶凝材料 反应产物 X射线衍射 RIETVELD精修 XRD分峰法 分子动力学模拟
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电石渣碱激发钢渣-矿渣胶凝材料的性能与水化机理
3
作者 王国辰 胡长明 +3 位作者 武智鹏 李靓 樊恒辉 何小文 《材料导报》 北大核心 2025年第18期97-104,共8页
为积极推动中国“双碳”战略目标和工业固废的资源化利用,采用电石渣、转炉钢渣、高炉矿渣三种工业固废制备新型全固废胶凝材料。通过开展室内试验,系统研究了电石渣掺量与转炉钢渣/高炉矿渣质量比对胶凝材料工作与力学性能的影响,分析... 为积极推动中国“双碳”战略目标和工业固废的资源化利用,采用电石渣、转炉钢渣、高炉矿渣三种工业固废制备新型全固废胶凝材料。通过开展室内试验,系统研究了电石渣掺量与转炉钢渣/高炉矿渣质量比对胶凝材料工作与力学性能的影响,分析其物相组成、微观形貌、红外吸收性质和水化作用机理。结果表明:电石渣掺量一定时,随转炉钢渣/高炉矿渣质量比增加,浆体初凝时间延长,流动度和析水率增大,结石率减小;转炉钢渣/高炉矿渣质量比一定时,随电石渣掺量增加,浆体初凝时间缩短,流动度和析水率减小,结石率增大。该全固废胶凝体系中电石渣存在最优掺量,转炉钢渣与高炉矿渣之间存在最优质量比,当电石渣掺量为20%、转炉钢渣/高炉矿渣质量比为2∶8时,试件3 d、7 d和28 d抗压强度均达到最大值,分别为8.5 MPa、16 MPa和32.1 MPa。电石渣、转炉钢渣与高炉矿渣在浆液水化反应过程中可以起互补作用,电石渣中的Ca(OH)_(2)快速水化产生Ca^(2+)与OH^(-),提供反应所需的碱性环境,生成C-S-H凝胶,填充孔隙,从而使结构更密实,力学性能提高。 展开更多
关键词 全固废胶凝材料 电石渣碱激发 水化协同 微观结构 物相组成
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搅拌站混凝土废水对碱-激发矿渣材料性能的影响
4
作者 丁丹 张治国 +5 位作者 单士锋 余敏 郑永红 胡友彪 陈佩圆 朱海东 《混凝土》 北大核心 2025年第3期163-167,共5页
为高效处置和资源化利用搅拌站混凝土废水(CWw),采用CWw作为碱-激发矿渣胶凝材料(AASM)的拌和水来源,研究不同CWw掺量对AASM性能的影响.研究结果表明:CWw的残留减水剂、高pH及丰富的离子环境对AASM水化过程同时产生了水化抑制和水化促... 为高效处置和资源化利用搅拌站混凝土废水(CWw),采用CWw作为碱-激发矿渣胶凝材料(AASM)的拌和水来源,研究不同CWw掺量对AASM性能的影响.研究结果表明:CWw的残留减水剂、高pH及丰富的离子环境对AASM水化过程同时产生了水化抑制和水化促进作用,而水化促进作用更为明显,最优组的72 h累计放热量提高12.8%.基于此,CWw促进了AASM的化学收缩发展,不仅提高了AASM的长龄期抗压强度,增幅达到0.2%~10.9%,还显著减小了其自收缩,最大降低幅度为48.2%.使用CWw作为AASM的拌和水来源是可行的,具有显著的经济和环境效益。 展开更多
关键词 碱-激发矿渣胶凝材料 搅拌站混凝土废水 水化特性 自收缩 环境和经济效益
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煤矸石基全固废胶凝材料制备及性能研究
5
作者 陈明志 顾晓薇 +3 位作者 孙一硕 韩长赫 邢峻嘉 张怡臻 《金属矿山》 北大核心 2025年第5期325-329,共5页
为了实现煤矸石等固废的大规模、高效综合利用,并降低胶凝材料的使用成本和碳排放,选用典型碱性固废电石渣、SDS干法脱硫灰为固体激发剂,以S95级高炉矿渣、煅烧煤矸石粉为前驱体,基于各固废的成分特点和地聚物胶凝材料的配合比设计理论... 为了实现煤矸石等固废的大规模、高效综合利用,并降低胶凝材料的使用成本和碳排放,选用典型碱性固废电石渣、SDS干法脱硫灰为固体激发剂,以S95级高炉矿渣、煅烧煤矸石粉为前驱体,基于各固废的成分特点和地聚物胶凝材料的配合比设计理论,制备了一种新型全固废胶凝材料,并讨论了煅烧煤矸石粉和高炉矿渣掺量对砂浆的流动性能、砂浆试件的力学性能和胶凝材料的水化性能的影响。结果表明,由于煅烧煤矸石粉中含有大量的粘土质材料,随着其掺量的增大,砂浆的需水量逐渐增大、流动性逐渐降低;砂浆试件7 d的抗压强度呈下降趋势、28 d的抗压强度呈先升后降的趋势,煅烧煤矸石粉掺量为20%时28 d的抗压强度达到峰值。水化产物性能分析表明,在煅烧煤矸石粉掺量为20%时,净浆试件中产生的水化硅酸钙最多,微观结构最致密,标准砂浆试件28 d的抗压强度达44.7 MPa,达到P·O 42.5号水泥的强度要求,是一种理想的低碳、低成本绿色水泥。 展开更多
关键词 全固废胶凝材料 煅烧煤矸石粉 力学性能 水化产物
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碱激发锂渣复合胶凝材料的流变、力学性能及水化特性 被引量：1
6
作者 姜涛 邓毅 +3 位作者 李鸿峰 金洪波 罗程 吴浩 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第5期1767-1778,共12页
采用锂渣和矿粉制备碱激发复合胶凝材料,旨在解决锂渣的废弃问题并减少水泥生产的能耗及CO_(2)排放。主要分析了水胶比和锂渣掺量对材料流变性能的影响,同时进一步探讨了不同煅烧温度及锂渣掺量对材料力学性能的影响。研究表明:碱激发... 采用锂渣和矿粉制备碱激发复合胶凝材料,旨在解决锂渣的废弃问题并减少水泥生产的能耗及CO_(2)排放。主要分析了水胶比和锂渣掺量对材料流变性能的影响,同时进一步探讨了不同煅烧温度及锂渣掺量对材料力学性能的影响。研究表明:碱激发锂渣复合胶凝材料流动性随水胶比增大而提高,但随锂渣掺量增加而降低;锂渣的最佳煅烧温度为700℃,此条件下碱激发锂渣复合胶凝材料在90 d时展示出最优的抗折和抗压强度;25%(质量分数)的锂渣掺量为碱激发复合胶凝材料的最佳比例,掺量过大会抑制水化反应;与传统水泥熟料相比,碱激发锂渣复合胶凝材料的CO_(2)排放量和能耗明显减少。 展开更多
关键词 胶凝材料 锂渣 碱激发 流变性能 水化反应 CO_(2)排放量
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基于多元复合胶凝材料的海水碱激发材料的性能
7
作者 赵计辉 吴坤润 杨刚强 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期103-111,共9页
为了研究海水拌合碱激发材料性能,探讨了基于多元复合胶凝材料的海水拌合碱激发材料水化反应过程、力学与抗侵蚀等性能发展规律。结果表明:海水拌合对碱激发矿渣的水化反应过程具有一定的抑制作用,宏观上不同龄期的抗压强度也在一定程... 为了研究海水拌合碱激发材料性能,探讨了基于多元复合胶凝材料的海水拌合碱激发材料水化反应过程、力学与抗侵蚀等性能发展规律。结果表明:海水拌合对碱激发矿渣的水化反应过程具有一定的抑制作用,宏观上不同龄期的抗压强度也在一定程度上呈现降低趋势,不利于强度发展;粉煤灰和硅灰会降低海水拌合碱激发材料的水化反应速率、早期强度和韧性,但其后期强度及韧性增长潜力显著,其中硅灰-粉煤灰-矿渣三元体系7~28 d的强度与韧性增长率分别达到50.9%和86.7%。与碱激发矿渣相比,粉煤灰和硅灰的掺入会在一定程度上提高海水碱激发材料的电通量渗透性和氯离子迁移系数,这与其微观结构表现一致,但三者仍同属于一个氯离子渗透性等级,即中等渗透性等级(电通量法)。 展开更多
关键词 海水 复合胶凝材料 碱激发材料 水化反应热 力学性能 氯离子渗透
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固体激发剂对单组份碱激发矿渣-飞灰复合胶凝材料的影响
8
作者 叶伟开 盛国栋 +6 位作者 鲁刘磊 张锦红 张宗洋 董发鑫 刘明旺 汪峻峰 罗琦 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第5期1779-1787,共9页
常规碱性溶液激发剂具有高腐蚀性和黏稠性,限制了碱激发技术在飞灰处置上的大规模应用,选择合适的固体激发剂对于制备胶凝材料至关重要。本文制备了单组份碱激发矿渣-飞灰复合胶凝材料,探讨了不同固体激发剂对胶凝材料力学性能及其水化... 常规碱性溶液激发剂具有高腐蚀性和黏稠性,限制了碱激发技术在飞灰处置上的大规模应用,选择合适的固体激发剂对于制备胶凝材料至关重要。本文制备了单组份碱激发矿渣-飞灰复合胶凝材料,探讨了不同固体激发剂对胶凝材料力学性能及其水化产物的影响,以寻求更有效的飞灰处理解决方案。结果表明,五水硅酸钠能提高胶凝材料的早期强度,额外的硅源促进了硅氧四面体的形成,有利于生成网状水化硅铝酸钙凝胶。氧化钙对后期强度的增长具有显著作用,胶凝材料28 d抗压强度最大值为28.90 MPa,较高的碱度能够使硅铝相持续溶解,发生更有效的聚合。硫酸钠、五水硅酸钠和氧化钙激发的胶凝材料的重金属浸出浓度均满足标准允许值。致密的凝胶结构有利于固定重金属,减少裂纹和孔隙,进一步减少重金属浸出量。 展开更多
关键词 垃圾焚烧飞灰 单组份碱激发胶凝材料 固体激发剂 氧化钙 抗压强度 重金属浸出浓度
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低品位硅藻土、钢渣协同作用对碱矿渣-粉煤灰胶凝材料力学性能影响研究
9
作者 肖力光 段振强 +2 位作者 王一鸣 韩赫 亚传震 《应用化工》 北大核心 2025年第6期1415-1421,共7页
采用单掺及双掺矿物掺合料的方法,研究了钢渣与低品位硅藻土协同作用对碱矿渣-粉煤灰胶凝材料(AASF)3,7,28 d强度发展规律,并通过水化产物及微观结构的演化就强度发展进行机理分析。结果表明,在一定掺量范围内,二者对AASF的早期及后期... 采用单掺及双掺矿物掺合料的方法,研究了钢渣与低品位硅藻土协同作用对碱矿渣-粉煤灰胶凝材料(AASF)3,7,28 d强度发展规律,并通过水化产物及微观结构的演化就强度发展进行机理分析。结果表明,在一定掺量范围内,二者对AASF的早期及后期强度的发展都能起到积极作用;当12%粉磨10 min的钢渣与6%粉磨15 min且经高温煅烧后的低品位硅藻土双掺时,较空白组AASF的28 d抗压强度提高了13.29%;较18%掺量下未粉磨钢渣、粉磨且煅烧硅藻土组合的28 d抗压强度提高了17.86%,抗折强度提高了20.49%。 展开更多
关键词 碱激发胶凝材料 钢渣 低品位硅藻土 强度 微观结构
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钢渣-粉煤灰固废复合碱激发胶凝材料矿化养护 被引量：3
10
作者 宋夏 赵传文 +2 位作者 宋雨佳 郭亚飞 孔啸 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期88-98,共11页
针对钢渣固废占用资源、污染环境的问题,将钢渣与CO_(2)矿化封存技术相结合可实现工业固废和CO_(2)的资源化利用。通过研究钢渣–粉煤灰复合碱激发胶凝材料在自然和矿化养护条件下,不同CaO和水玻璃掺量、水玻璃模数、矿化养护压力和时... 针对钢渣固废占用资源、污染环境的问题,将钢渣与CO_(2)矿化封存技术相结合可实现工业固废和CO_(2)的资源化利用。通过研究钢渣–粉煤灰复合碱激发胶凝材料在自然和矿化养护条件下,不同CaO和水玻璃掺量、水玻璃模数、矿化养护压力和时长对样品固碳率和抗压强度的影响,发现当添加质量分数15%CaO、4%模数为2.2的水玻璃时,样品的固碳率和抗压强度分别可达7.86%和158 MPa,有最佳综合性能。其中,CaO掺量与样品的固碳率呈正比,当不添加CaO时,固碳率仅0.35%;当CaO掺量升至15%时,固碳率可达7.86%。可见,CaO对固碳率的提升起决定作用。随着矿化养护压力升高,固碳率由4.82%升至7.86%。当矿化养护时间由0.25 h增至1.5 h时,固碳率增幅124%。XRD结果表明,矿化养护28 d后,Ca(OH)_(2)衍射峰消失,方解石含量显著上升,可见Ca(OH)_(2)与CO_(2)发生碳酸化反应,生成大量具有较良好稳定性的方解石,有效实现CO_(2)封存。SEM测试结果表明,矿化养护后样品生成的大量方解石与C-S-H凝胶和粉煤灰玻璃体紧密地附着在一起,利于提高抗压强度。通过压汞测试测定CO_(2)养护前后孔隙分布,相较自然养护,矿化养护后样品的孔隙大幅下降,矿化产物起好填充作用,使样品的强度得到明显提升。结合经济性分析发现矿化钢渣–粉煤灰碱激发胶凝材料有好的综合性能与经济效益。 展开更多
关键词 钢渣 矿化养护 CAO 水玻璃 碱激发胶凝材料 粉煤灰
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外加剂对碱激发胶凝材料干燥收缩性能的影响 被引量：1
11
作者 范小春 杨东升 +2 位作者 张宇 高旭 喻立举 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第8期2788-2796,共9页
为了进一步改善碱激发胶凝材料的收缩特性,探索了单掺有机减缩剂(聚乙二醇和乳胶)、无机膨胀剂(CaO、MgO和石膏)对矿渣粉煤灰复合碱激发(AASF)体系水化产物组成、孔隙结构和收缩特性的影响。结果表明,在所有的外加剂中,聚乙二醇减缩效... 为了进一步改善碱激发胶凝材料的收缩特性,探索了单掺有机减缩剂(聚乙二醇和乳胶)、无机膨胀剂(CaO、MgO和石膏)对矿渣粉煤灰复合碱激发(AASF)体系水化产物组成、孔隙结构和收缩特性的影响。结果表明,在所有的外加剂中,聚乙二醇减缩效果最显著,外掺1%(质量分数)聚乙二醇的AASF试样的91 d干燥收缩仅为1 683με,相较于对照组最大降低29.7%,这主要归因于孔隙结构的显著粗化。聚乙二醇和乳胶对AASF的抗压强度有一定的负面影响,主要源于水化反应程度的降低和整体孔隙率的增加。三种无机膨胀剂在AASF体系中发挥出的收缩补偿效果不强,但对抗折强度有显著的增益效果。 展开更多
关键词 外加剂 胶凝材料 碱激发 干燥收缩 物相组成 孔隙结构
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养护方式对碱激发矿渣/粉煤灰胶凝材料抗压强度影响研究 被引量：7
12
作者 周浩雪 马倩敏 +3 位作者 郭荣鑫 刘卓 张淼 陈洋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期321-326,共6页
本工作主要研究了不同粉煤灰掺量的碱激发矿渣/粉煤灰复合胶凝材料(AASF)分别在标准养护、烘箱养护及微波养护下强度发展规律,并通过水化产物和微结构的演化就强度发展进行机理分析。采用X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描热分析(TG-DSC)... 本工作主要研究了不同粉煤灰掺量的碱激发矿渣/粉煤灰复合胶凝材料(AASF)分别在标准养护、烘箱养护及微波养护下强度发展规律,并通过水化产物和微结构的演化就强度发展进行机理分析。采用X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描热分析(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对水化产物微观结构进行了系统研究。结果表明:热养护能显著提高胶凝材料的前期水化反应,促进C(N)-S(A)-H凝胶的生成。对比标准养护1 d强度,经烘箱养护和微波养护后的AASF试样强度分别提升了144%~531%、184.4%~385.5%。相较于烘箱养护,绝大多数情况下微波养护具有更大的优势。随着粉煤灰掺量提高,标养试样各龄期强度均持续降低。而20%、40%的粉煤灰掺量分别对微波养护及烘箱养护试样抗压强度发展有积极的影响。 展开更多
关键词 养护 碱激发胶凝材料 粉煤灰置换 抗压强度 硅铝酸盐胶凝材料 微观结构
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缓凝剂对碱激发胶凝材料凝结时间及流变性能影响的研究进展 被引量：1
13
作者 仲小凡 王爱国 +4 位作者 于乐乐 刘开伟 张祖华 徐志杰 孙道胜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期31-39,共9页
碱激发胶凝材料具有制备能耗低、高强和耐久性好等特点,因其利废、节能、减碳而受到全球科技界和工业界的高度重视。但碱激发胶凝材料所用原材料来源广泛,品质波动较大,导致碱激发胶凝材料的性能变化差异较为明显,稳定性控制难度较高。... 碱激发胶凝材料具有制备能耗低、高强和耐久性好等特点,因其利废、节能、减碳而受到全球科技界和工业界的高度重视。但碱激发胶凝材料所用原材料来源广泛,品质波动较大,导致碱激发胶凝材料的性能变化差异较为明显,稳定性控制难度较高。其中对凝结时间的调控是当下亟待解决的问题,掺入缓凝剂是调控碱激发胶凝材料凝结时间的有效途径之一。本文总结了缓凝剂对碱激发胶凝材料凝结硬化及流变性能的影响,阐明了不同类型缓凝剂对碱激发胶凝材料的调凝机理(包覆、增黏和中和),并分析了其推广应用的可行性,以期为突破碱激发胶凝材料大规模工程应用的技术瓶颈提供理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 碱激发胶凝材料 缓凝剂 凝结时间 流变性能 调凝机理
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碱激发矿渣-粉煤灰胶凝材料力学性能影响因素分析 被引量：4
14
作者 孙开强 刘琳 郑蕻陈 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第9期3313-3319,共7页
为解决多因素共同作用下单个控制因素对碱激发矿渣-粉煤灰胶凝材料力学性能的影响显著性问题,本文研究了粉煤灰掺量、水胶比、碱掺量和碳酸钠掺量对碱激发矿渣-粉煤灰胶凝材料抗压强度的影响,并利用灰色关联分析和基于正交试验设计的单... 为解决多因素共同作用下单个控制因素对碱激发矿渣-粉煤灰胶凝材料力学性能的影响显著性问题,本文研究了粉煤灰掺量、水胶比、碱掺量和碳酸钠掺量对碱激发矿渣-粉煤灰胶凝材料抗压强度的影响,并利用灰色关联分析和基于正交试验设计的单变量方差分析、极差分析评价上述因素对力学性能的影响程度。结果表明:在NaOH/Na_(2)SiO_(3)激发矿渣-粉煤灰胶凝材料体系中,粉煤灰掺量对抗压强度起主要影响作用;此外,建立了粉煤灰掺量、水胶比、碱掺量、碳酸钠掺量与抗压强度之间的预测公式,预测结果与试验结果相对误差基本控制在±10%以内。 展开更多
关键词 碱激发 胶凝材料 抗压强度 影响程度分析 多元非线性回归
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碱激发胶凝材料硬化体内Na^(+)分布规律模拟 被引量：2
15
作者 卞立波 陶志 +2 位作者 赵阳光 巴合卓力·克孜尔开勒迪 赵乙平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期116-121,共6页
本工作通过试验探究了标准养护条件下的碱激发胶凝材料硬化体内Na^(+)在一维方向上的分布规律。同时,基于Fick扩散方程,采用COMSOL Multiphysics有限元模拟软件,通过有限元条件下硬化体内的Na^(+)扩散系数、湿度水头和孔隙率等边界条件... 本工作通过试验探究了标准养护条件下的碱激发胶凝材料硬化体内Na^(+)在一维方向上的分布规律。同时,基于Fick扩散方程,采用COMSOL Multiphysics有限元模拟软件,通过有限元条件下硬化体内的Na^(+)扩散系数、湿度水头和孔隙率等边界条件的设定,建立了碱激发胶凝材料硬化体有限元模型,模拟了碱激发胶凝材料硬化体一维方向上Na^(+)的分布规律。试验结果表明,在标准养护条件下,0~3 d碱激发胶凝材料硬化体内Na^(+)的迁移量呈“∨”型分布,Na^(+)以两端析出为主,3~28 d碱激发胶凝材料硬化体内的Na^(+)迁移量呈“∧”型分布,Na^(+)以内部迁移为主。基于Fick扩散定律的COMSOL Multiphysics仿真模拟,在扩散系数D F,C=1×10^(-8)m^(2)/s、湿度水头∅=0.85、孔隙率p=20%的条件下建立溶质传递方程与溶剂运输方程,拟合得到的碱激发胶凝材料硬化体内Na^(+)一维分布规律与试验结果相近。本工作实现了基于试验的碱激发胶凝材料硬化体内Na^(+)一维分布的数学模拟。 展开更多
关键词 碱激发胶凝材料 硬化体 离子迁移量 一维分布 有限元模拟
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水泥基胶凝材料演变与展望
16
作者 王栋民 许栋 +1 位作者 张祖华 王吉祥 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第8期759-766,773,共9页
波特兰水泥至1824年发明以来,凭借其更快的凝结速度、更高的强度以及更优异的耐久性等优势,迅速取代石灰成为建筑中最主要的胶凝材料,但其伴随着CO_(2)排放高的问题。近年来,为减少水泥行业排放的CO_(2),碱激发材料、地质聚合物、超硫... 波特兰水泥至1824年发明以来,凭借其更快的凝结速度、更高的强度以及更优异的耐久性等优势,迅速取代石灰成为建筑中最主要的胶凝材料,但其伴随着CO_(2)排放高的问题。近年来,为减少水泥行业排放的CO_(2),碱激发材料、地质聚合物、超硫酸盐水泥和全固废胶凝材料等非波特兰胶凝材料成为研究热点。本文总结了这类材料的发展历史、种类、性能及其在低碳建筑中的应用潜力,旨在为中国建材行业的碳减排提供理论依据和技术路径。 展开更多
关键词 石灰 波特兰水泥 碱激发材料 地质聚合物 超硫酸盐水泥 全固废胶凝材料
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脱硫灰-电石渣复掺对矿渣基胶凝材料水化作用的影响
17
作者 顾晓薇 李夏青 +3 位作者 赵昀奇 刘剑平 胡智航 胡子扬 《金属矿山》 北大核心 2025年第2期240-246,共7页
固废激发剂协同水化后可以为胶凝体系提供碱性环境,促进固体废物的资源化利用。利用脱硫灰与电石渣复掺激发矿渣的火山灰活性,制备了一种全固废胶凝材料,并通过XRD、TG、FTIR和SEM等手段研究了复掺激发剂的掺量和比例对矿渣基胶凝材料... 固废激发剂协同水化后可以为胶凝体系提供碱性环境,促进固体废物的资源化利用。利用脱硫灰与电石渣复掺激发矿渣的火山灰活性,制备了一种全固废胶凝材料,并通过XRD、TG、FTIR和SEM等手段研究了复掺激发剂的掺量和比例对矿渣基胶凝材料净浆试件抗压强度、水化作用和微观结构的影响。结果表明,在激发剂掺量20%、电石渣与脱硫灰质量比1∶4的条件下,净浆试件的28 d抗压强度可达45.8 MPa。微观分析表明,固废激发剂促进了矿渣中玻璃态的溶解,促进了硅、氧等网络结构的解聚,提高了矿渣的活性;净浆试件的主要水化产物为C-S-H和AFt;抗压强度最高的G8CD4的C-S-H最多,净浆试件的微观结构最致密;脱硫灰的掺量对净浆试件水化产物的类型存在较大影响,当脱硫灰掺量较小时,其所含的SO3与C-S-H反应生成的少量AFt填充了孔隙,使水化产物结构更为密实,而过量脱硫灰的掺入使得大量针状AFt在C-S-H凝胶周围形成密集裂隙,导致微观结构劣化。研究结果可为电石渣与脱硫灰复合固废激发剂体系的应用提供参考。 展开更多
关键词 全固废胶凝材料 脱硫灰 电石渣 抗压强度 微观结构
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非α中低放废液碱激发胶凝材料固化体性能研究 被引量：3
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作者 赵怀红 严生 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2002年第4期60-63,共4页
用碱矿渣胶凝材料对模拟中低放废液进行大体积浇注固化 ,废物包容量 (以硝酸盐计 )可达 1 3 .5 % ,水固比为 0 .3 4,水泥浆体具有良好的流动性和工作性 固化体 2 8d抗压强度为 1 0 .5MPa,孔隙率小于 1 0 % ,在去离子水中 ,固化体Cs+ 、... 用碱矿渣胶凝材料对模拟中低放废液进行大体积浇注固化 ,废物包容量 (以硝酸盐计 )可达 1 3 .5 % ,水固比为 0 .3 4,水泥浆体具有良好的流动性和工作性 固化体 2 8d抗压强度为 1 0 .5MPa,孔隙率小于 1 0 % ,在去离子水中 ,固化体Cs+ 、Sr2 + 第 42天浸出率 (GB70 2 3 -86,2 5℃ )为2 .5× 1 0 -5、1 .3× 1 0 -6cm·d-1,整个浸出周期累积浸出百分数为 0 .7%和 0 .2 % ;MCC 1P法90℃、2 8dCs+ 、Sr2 + 浸出率为 3 .1× 1 0 -4、2 .2× 1 0 -5g·cm-2 ·d-1,浸出百分数为 3 .5 %、0 .2 % ;1 5 0℃时为 5 .6×1 0 -4、3 .0×1 0 -5g·cm-2 ·d-1,浸出百分数为 6.2 %、0 .3 % ,在盐卤溶液中浸出率相差不大 ,表明固化体能有效地持留Cs+ 、Sr2 + 。 展开更多
关键词 碱激发胶凝材料 固化体 碱矿渣水泥 非α中低放废液 大体积浇注 水泥固化 沸石
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基于堆叠融合技术的碱激发胶凝材料碳化性能预测
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作者 谭绍恩 马倩敏 李平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期288-296,共9页
碱激发胶凝材料碳化性能预测研究工作可对推进建筑业新质生产力和绿色低碳发展产生积极影响。本研究采用堆叠融合技术,集成随机森林、径向基函数和支持向量机三种模型对碱激发胶凝材料碳化性能进行了机器学习和预测研究。结果表明,基于... 碱激发胶凝材料碳化性能预测研究工作可对推进建筑业新质生产力和绿色低碳发展产生积极影响。本研究采用堆叠融合技术,集成随机森林、径向基函数和支持向量机三种模型对碱激发胶凝材料碳化性能进行了机器学习和预测研究。结果表明,基于现有数据集,三种基础模型已经展现出了良好的预测能力和稳定性。引入堆叠融合技术后,堆叠模型的均方误差(MSE)可控制在2%左右,拟合系数(R^(2))评分突破0.90,这表明堆叠融合模型表现出卓越的预测准确性、出色的泛化能力和稳健性。 展开更多
关键词 碱激发胶凝材料 碳化 机器学习 堆叠融合模型 集成预测 预测准确性
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Ca/Si对复合胶凝材料力学性能的影响及复合凝胶材料的水化机理 被引量：2
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作者 罗文彬 许晔 +4 位作者 李中林 彭彪 王露森 王胜杰 李义兵 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2025年第1期141-152,共12页
C-S-H等胶凝产物是胶凝材料力学性能的主要来源,胶凝产物主要由钙、硅和铝元素组成,钙、硅元素的比例直接影响胶凝产物的组成和结构。以脱硫石膏、粉煤灰和高炉矿粉为主要原料,制备三元复合胶凝材料,探究不同Ca/Si(0.9~1.3)对脱硫石膏-... C-S-H等胶凝产物是胶凝材料力学性能的主要来源,胶凝产物主要由钙、硅和铝元素组成,钙、硅元素的比例直接影响胶凝产物的组成和结构。以脱硫石膏、粉煤灰和高炉矿粉为主要原料,制备三元复合胶凝材料,探究不同Ca/Si(0.9~1.3)对脱硫石膏-粉煤灰-高炉矿粉三元胶凝材料力学性能的影响,而后采用XRD、SEM、EDS、FTIR、TG等微观结构表征,测试分析了不同Ca/Si胶凝材料的水化机理。结果表明,最佳Ca/Si=1.1的条件下,采用SiO_(2)/Na_(2)O=1、水玻璃用量10%、水胶比0.5时,固化28 d后抗压强度达到62.2 MPa,且胶凝材料中As、Pb、Cd、Cr、Ni、Zn的浸出浓度均符合国家Ⅳ类地表水环境质量标准;合适的Ca/Si可充分促进内部钙、硅、铝元素的水化反应,可在一定程度上提高凝结时间,提高流动度,给予足够时间以促进硅酸盐、铝硅酸盐与钙的充分反应,生成足够足量的胶凝产物,提高材料致密度。 展开更多
关键词 Ca/Si 复合胶凝材料 碱激发 水化机理 毒性浸出
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