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碱矿渣胶结材是一种低碳胶凝材料,其开发利用符合我国节能减排发展战略。碱矿渣胶结材浆体粘度大,传统减水剂在该体系失效或作用效率极低是制约其应用发展的主要技术障碍之一,开发适应碱矿渣胶结材的塑化技术是有效解决上述问题的重要课题。本文通过引入高负电荷密度矿物(电气石粉),利用其与高效减水剂的协同效应,提高碱矿渣胶结材浆体的流动性。主要研究了负电矿物与萘系减水剂在碱(水玻璃)矿渣胶结材系统(T-N-AAS)中的协同塑化效果,试验研究了碱矿渣胶结材主要组分(矿渣品质、水玻璃模数、碱当量、碱的添加顺序)对负电矿物-萘系高效减水剂协同塑化效应的影响规律;通过等温量热法研究了负电矿物与萘系高效减水剂对碱矿渣胶结材浆体水化放热行为的影响,测试了T-N-AAS混凝土的抗压强度并通过扫描电镜研究了T-N-AAS硬化浆体微观结构演变。揭示的主要规律如下:(1)负电矿物与萘系减水剂在碱矿渣胶结材系统中具有显著的协同塑化效应。水胶比为0.30时,碱矿渣胶结材浆体流变行为可用H-B模型表征。当电气石粉掺量为20%,萘系减水剂(液态)掺量为2.5%时,协同塑化效应的减水率可达13.36%,且使碱矿渣胶结材浆体屈服应力显著下降,此时T-N-AAS浆体的流变行为更适合用宾汉姆模型表征。(2)固定水胶比为0.30时,不同矿粉制备的碱矿渣胶结材浆体性能差异较大,且电气石粉与萘系减水剂协同塑化效率不同。碱矿渣胶结材浆体的凝结时间与流动度之间存在线性关系,同时可以用矿粉的活性系数与碱度系数之和预测碱矿渣胶结材浆体的凝结时间。当水玻璃模数在1.0-2.0范围内、碱当量在3%-6%范围内,负电矿物与萘系减水剂均具有协同塑化效应。改变碱的添加顺序无法改善T-N-AAS浆体的流动度或凝结时间。(3)掺萘系减水剂使碱矿渣胶结材浆体水化第二放热峰推迟且总水化放热量下降;电气石粉与碱溶液几乎不发生反应;当负电矿物掺量为20%、萘系减水剂(液态)掺量为2.5%时,协同效应下的碱矿渣胶结材浆体前24 h水化变缓,但3 d内总放热量有所增加。协同塑化效应使同水胶比下碱矿渣混凝土抗压强度下降,且早期抗压强度下降幅度较大。(4)掺萘系减水剂的碱矿渣胶结材硬化浆体中产生了结晶直径约为5μm的六方片状萘系减水剂插层-层状双金属氢氧化物相(Naphthalene-Layer double hydroxides,N-LDHs);负电矿物可稳定存在于碱矿渣胶结材硬化浆体中,且界面过渡区粘结较为紧密。