中性钠盐型碱激发复合胶凝材料制备.docx
题目：中性钠盐型碱激发复合胶凝材料制备1、 关键科学问题是什么？有几个A、中性钠盐型碱激发剂（中性钠盐+含钙水泥熟料）作用下，其中的水泥熟料如何发挥双重增益效果（水泥熟料自身的水化效果与水化释放所需OH-供给用于其他胶凝材料的玻璃体解体），即中性钠盐型碱激发水泥的二次水化效应如何最大程度发挥作用，规律是什么？B、 几种胶凝材料（不同碱度矿渣、粉煤灰、水泥熟料）之间的协同叠加效应（颗粒群优化）如何影响制备的水泥的微细观结构，即如何通过影响微观孔结构、孔径分布、孔隙率等因素进而影响其宏观性能？C、 作为含硫铝酸盐普通硅酸盐水泥熟料，将其与中性钠盐制成碱激发剂，如何考虑其碱激发、硫酸盐双重激发规律？2、 研究内容和研究方法上的创费是什么？内容：A、在前人所研究中性钠盐型碱激发矿渣水泥原理的基础上，引入几种胶凝材料（不同碱度矿渣、粉煤灰、水泥熟料）复合，尝试以颗粒群优化为理论基础，研究这几种胶凝材料间的协同作用，尽可能激发粉煤灰的潜在活性。首次以中性钠盐型碱激发剂及胶凝材料的复合并用的方式对粉煤灰进行激发。B、将不同类型水泥熟料（普通硅酸盐水泥、含硫铝酸盐硅酸盐水泥）分别应用于制作碱激发剂，探索含硫铝酸盐硅酸盐水泥熟料作为激发剂材料之一的原理，并比较其与硅酸盐熟料作为激发剂材料之一的碱激发水泥的优劣。C、采用基于流动度为前提的胶砂实验，不固定水胶比，并考虑了碱激发胶凝材料需水量小的特点，区别于现普通硅酸盐水泥胶砂实验规范，但测试方法借鉴现规范。3、 中性钠盐型碱激发复合胶凝材料谨现越是什么？（请引用参考文献，并提供原文献）关于中性钠盐型碱激发复合胶凝材料的研究现状：目前，对中性钠盐型碱激发矿渣水泥的研究已较为丰富，并取得了系列成果。陈友治川简述了碱矿渣水泥体系的创立,碱矿渣水泥水化的物化基础、水化产物以及优良的力学性能和耐久性能,并探讨了影响碱矿渣水泥性能的主要因素,指出了其推广应用过程中必须解决的几个关键问题。陈友治等人通过物理力学性能检测、XRD和SEM分析及孔结构测试等,对NazS4-矿渣水泥的水化硬化特性进行了研究.试验结果表明：NazSCh-矿渣水泥具有需水性小、早期强度高、后期强度增长明显等特性;其主要水化产物是无定形C-S-H（N）凝胶、杆柱状杆沸石类水化硅铝酸钙钠以及针状钙矶石类水化硫铝酸钙3类矿物,它们之间有着良好的匹配方式;水泥硬化浆体具有大孔少、无害微孔居多、最可几孔径小等微观孔结构特征。陈友治对该水泥进行了水化动力学研究，探讨了其水化动力学参数，指出水泥水化速度常数具有即时性，确立了中性钠盐碱矿渣水泥不同水化阶段时活化能的计算方法，明确了各水化阶段水化机理的特征。MariaS.Konsla-Gdoutos和SurendraP.Shah以水泥窑灰（含高水溶性碱和硫酸盐）作为激发剂，对影响因素中的可溶性碱的含量，粒度和游离石灰含量进行测试，证实了高炉矿渣在碱性体系中的溶解速率与强度增益与最佳石灰含量的关系。关于复合胶凝体系理论，有关文献显示，不同种类的辅助胶凝材料共存于胶凝材料体系，当配比适当时，在力学性能方面能产生单一矿物外加剂所不及的增强效果，异类废渣共存的胶凝材料具有比单一废渣体系更优良的力学性能。但目前尚缺乏对复合胶凝效应进行量化的评判模型与机理探讨。4、 技术路线和研究方法本身的可行性是什么？研究方法和实施的可行性：A、研究方法及内容的可行性：前人已对中性钠盐型碱激发矿渣进行了系统的研究，本人也对这种类型的碱激发水泥进行了相关的实验尝试，验证了其具有一定的可行性，且出现了强度的持续性较大增长的优点。这为中性钠盐型碱激发复合水泥的出现奠定了基础，此外，近年来许多学者开始致力于复合水泥的研究，并在复合硅酸盐水泥方面取得了一定成果，前人实验证明，复合体系往往可以起到叠加的效果甚至更好的效果，与原水泥相比，综合性能更佳。这也为中性钠盐型碱激发复合水泥奠定了一定的理论和实验基础。B、实施可行性:实验设备：课题组及学校测试中心拥有一系列用于水泥宏观及微观实验的实验仪器。理论指导：课题组老师及合作老师长期从事水泥基材料及新型建筑材料的研究，对论文的开展将起到积极的指导作用。前期实验准备：前期进行了碱激发水泥胶砂的相关试验，积累了一定的经验。5、 哪些环节从水化产物和微观结构上进行研究？A、中性钠盐碱激发剂的配制时，为确定激发剂中水泥的水化程度从而最终确定中性钠盐与水泥熟料的比例时，需对其进行水化产物进行分析，确定其中的剩余的氢氧化钙的数量。B、机理分析时，为分析不同配比水泥的性能及其机理时，需对水化产物及微观结构进行研究。参考文献1陈友治.碱矿渣水泥的理论基础J.新世纪水泥导报,2000(5):10-12陈友治,蒲心诚,马保国,李永鑫.Na2SO"矿渣水泥的水化与硬化特性研究J.硅酸盐学报，2000(28)：81-843陈友治,蒲心诚.中性钠盐碱矿渣水泥水化动力学研究J.重庆建筑大学学报,1999,21(4):29-334MariaS.Konsta-Gdoutos,SurendraRShah.HydrationandpropertiesofnovelblendedcementsbasedoncementkilndustandblastfurnaceslagJl.CementandConcreteResearch,2003,33(8):1269-12765陈益民,许仲梓等.高性能水泥制备和应用的科学基础M.化学工业出版社,2008
