碱矿渣粉煤灰胶凝体系的凝结硬化特性研究

论文

2011年第7期（总第261期）Number7in2011（TotalNo.261）

混

凝

Concrete

土

原材料及辅助物料

MATERIALANDADMINICLE

doi：10.3969/j.issn.1002-3550.2011.07.031

碱矿渣粉煤灰胶凝体系的凝结硬化特性研究

陈

3

勇1，许金余2，，罗鑫2，陈典亮2，张

俊2，王博2

（1.中国航空港建设第九工程总队，四川成都610052；2.空军工程大学工程学院机场建筑工程系，陕西西安710038；

3.西北工业大学力学与土木建筑学院，陕西西安710072）

摘要：为研究碱矿渣粉煤灰胶凝体系的凝结硬化特性，在粉煤灰与矿渣的比值（Flyash-SlagRatio，FSR）为0.6、碱掺量（AlkaliContent，AC）为6.0%、复合碱组分间的比例n=1.3的配合比参数情况下，制备了碱矿渣粉煤灰胶凝材料，在研究其流变学特性的基础上，测试了其凝结硬化特性，并研究三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠四种物质对其凝结硬化特性的影响。结果表明：碱激发剂的温度对净浆的流变学性能具有较大的影响；在某一配合比下制备的碱矿渣粉煤灰胶凝材料在t=40℃时，标准稠度用水量为28%，凝结时间正常；三聚磷酸钠是一种优质的外加剂，三聚磷酸钠的掺量变化对凝结硬化特性影响较大，但保水效果无明显影响，在施工应用时，需要根据具体用途选择掺量。

关键词：碱矿渣粉煤灰胶凝体系；流变学性能；凝结硬化特性中图分类号：TU528.041

文献标志码：A

文章编号：1002-3550（2011）07-0094-03

Sutdyonthesettingandhardeningcharacteristicsofalkali-activatedslag-flyashcementitiousmaterialsystem

3

CHENYong1，XUJin-yu2，，LUOXin2，CHENDian-liang2，ZHANGJun2，WANGBo2

（1.TheNinthEngineeringOfficeofChinaAirportConstruction，Chengdou610052，China；

2.DepartmentofAirfieldandBuildingEngineering，AirForceEngineeringUniversityEngineeringCollege，Xi'an710038，China；

3.CollegeofMechanicsandCivilArchitecture，NorthwestPolytechnicUniversity，Xi'an710072，China）

Abstract:

Inordertostudyonthesettingandhardeningcharacteristicsofalkali-activatedslag-flyashcementitiousmaterialsystem，

alkali-activatedslag-flyashcementitiousmaterialwaspreparedwiththevalueofFlyash-SlagRatio（FSR）0.6，AlkaliContent（AC）6.0%andthe）1.3，thesettingandhardeningcharacteristicswastestedbasedonthestudyoftherheologicalcharacterization，andproportionofcompositealkali（n

theinfluencesofSodiumtripolyphosphate（STPP），SodiumHexametaphosphate（SHMP），sodiumgluconate，sodiumsulfitetothesettingandhardeningcharacteristicswasresearched.Thetestresultshowsthatthetemperatureofalkali-activator（t）hasgreatinfluenceontherheologicalcharacterizationofpastes；tothealkali-activatedslag-flyashcementitiousmaterialpreparedwithsomemixparameters，whenthetemperatureis40℃，waterdemandfornormalconsistencyis28%，settingtimeconformstotherequirementsofnationalstandard；STPPisagoodtypeofadmixtures，thechangeofSTPPcontenthasgreatlyinfluencetothesettingandhardeningcharacteristics，butlittletothewaterkeepingeffects，Inactualpractice，thecontentischoosedaccordingaspracticalsituation.Keywords:

alkali-activatedslag-flyashcementitiousmaterialsystem；rheologicalcharacterization；settingandhardeningcharacteristics

0引言

碱胶凝材料是指由具有火山灰活性或潜在水硬性的原料

[1]

复合碱组分间的比例n=1.3的配合比参数情况下，制备了碱矿渣粉煤灰胶凝材料，在研究其流变学特性的基础上，测试了其凝结硬化特性，并研究三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠四种物质对其凝结硬化特性的影响。

与碱性激发剂制备而成的胶凝材料，发展到今已有70多年的历史，由于其具备的固化重金属离子的极大的热情。

从国家标准对水泥的技术要求可以看出，凝结硬化特性是

胶凝材料工程应用的最重要的性质。碱胶凝材料作为一种新型材料，其凝结硬化特性[9-12]的研究一直备受关注。碱矿渣粉煤灰胶凝体系是碱胶凝材料在循环经济和可持续发展的背景下产生的一种新型胶凝体系，目前主要集中在制备[13]方面，在凝结硬化特性这方面的研究尚少见，本研究在粉煤灰与矿渣的比值（Flyash-SlagRatio，FSR）为0.6、碱掺量（AlkaliContent，AC）为6.0%、

收稿日期：2011-01-20

基金项目：陕西省自然科学基金（SJ08E210）

[2-3]

、耐高温

[4-5]

、耐久性优良

[6-8]

等独特的优异性能和符合绿色的发展理念而激发全球研究者

1试验

粉体材料：韩城龙门钢铁有限公司的水淬高炉矿渣（比表面积为491.6m2/kg，28d活性指数≥95%）；韩城第二发电厂生产的I级粉煤灰，化学组成如表1所示。

碱激发剂制备原料，见表2。

改性物质：三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠，均为市售，工业级。

稠度测试方法：根据GB1346—89《水泥标准稠度需水量、凝结时间、安定性检验方法》中方法操作水泥标准稠度凝结测

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