循环活化脱水相及游离钙对其凝结硬化性能的影响研究

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由于废弃水泥浆体在经低温煅烧处理后可以被用来制备再生胶凝材料,因而许多科研工作者对其水化反应机理及其综合利用进行了大量的分析研究。他们的研究重点主要是集中在脱水相活化制度,水化机理及其水化产物的微观结构上,但对脱水相物理性能及其循环活化性能未进行系统深入的研究。本文针对脱水相的循环活化制备,再水化性能以及游离钙对其凝结硬化性能的影响等进行了详尽的探讨。  本文利用废弃水泥浆体制备了一次活化脱水相,研究了其物性,再水化性能,并以一次脱水相的水化产物制备了二次脱水相,对其活化制度,物性,水化浆体的水化放热性能及其凝结硬化性能进行了系统的研究,并借此讨论了废弃水泥浆体循环活化的可行性。通过测定循环活化脱水相中游离钙含量,并利用XRD和FT-IR对循环活化脱水相的化学组成进行了全面分析。当煅烧温度由300℃上升至500℃时,由于C-S-H凝胶的分解,循环活化脱水相中游离钙含量逐渐增加,在450-500℃间时达到最大值;在500-600℃间时,游离钙含量因其结晶化会大量减少;在600-750℃之间时,脱水相中游离钙含量基本不变;高于750℃后,由于体系中CaCO3开始分解,导致其中游离钙含量又开始增加,超过850℃后又趋于稳定。同时,对循环活化脱水相水化浆体的流变性,pH值以及水化放热特性进行了分析,发现在循环活化脱水相中,煅烧温度为500-600℃时其流变性较好,pH值及水化放热均最大。二次脱水相的水化反应放热量相对较小,但初始pH值较高,且达到最高温度的时间也有所提前。同时我们也对循环活化脱水相的力学性能,孔隙率及水化程度进行了测定。通过 XRD,SEM,TG-DSC等对循环活化脱水相水化产物的成分及微观结构测定后,发现二次脱水相水化活性及力学性能相对降低。  本文还通过研究不同循环活化次数的脱水相中游离钙含量对其凝结硬化性能的影响,发现游离钙含量及其活性对脱水相水化浆体的热学性能,工作性能及其力学性能都有较大影响。当煅烧温度为600℃时,即一次脱水相中游离钙含量为4.5%时,或二次脱水相游离钙含量为2.5%时,循环活化脱水相各项性能最优。
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