用交流阻抗方法研究堿激發(fā)礦渣水泥漿體水化和微觀結(jié)構(gòu).pdf

1、堿激發(fā)膠凝材料具有降低環(huán)境影響，減小溫室效應(yīng)以及降低能源消耗的優(yōu)勢(shì)，是重要的生態(tài)型水泥品種，前景十分廣闊。同時(shí)，水泥基體材料的交流阻抗特性與微觀結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系，利用交流阻抗方法來(lái)研究水泥基體材料的孔隙率、孔結(jié)構(gòu)和孔溶液可以得到非?？煽亢蜏?zhǔn)確的結(jié)果，該方法可望發(fā)展成為一種靈敏的無(wú)損結(jié)構(gòu)測(cè)試方法。因此，可以利用非破損的交流阻抗方法對(duì)堿激發(fā)礦渣水泥漿體系水化特性進(jìn)行更深入的研究，促進(jìn)堿激發(fā)礦渣水泥的應(yīng)用。
　　本研究主要圍繞水玻璃模

2、數(shù)和堿摻量對(duì)堿激發(fā)礦渣水泥水化過(guò)程中交流阻抗特性的影響展開(kāi)，分析電路元件參數(shù)隨水玻璃模數(shù)和堿摻量的變化規(guī)律。本次試驗(yàn)采用的水膠比為0.35，水玻璃模數(shù)為0、0.5、1.0和1.5，堿摻量按 Na2O的量占總膠凝材料質(zhì)量的4％、6%和8%計(jì)算。
　　在本研究采用的40Hz-35MHz頻率范圍內(nèi)測(cè)試得到了較為完整的高頻半圓弧，且高頻半圓弧的直徑隨著水玻璃模數(shù)以及堿摻量的增加而不斷減小，這一現(xiàn)象使得在硅酸鹽水泥漿體系交流阻抗研究中得到的

3、相關(guān)結(jié)論不能直接應(yīng)用于堿激發(fā)體系。同時(shí)，本研究提出了一個(gè)與實(shí)測(cè)Nyquist圖擬合較好的等效電路模型，其中R1和R3分別表示連通孔和非連通孔內(nèi)導(dǎo)電路徑的電阻，n2是與不導(dǎo)電固相內(nèi)毛細(xì)孔有關(guān)的常相角指數(shù)，n3是與水化產(chǎn)物中凝膠孔有關(guān)的常相角指數(shù)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，R1和R3均隨齡期的延長(zhǎng)而增大，且在早期水化速率和孔溶液離子濃度的共同作用下，R1隨水玻璃模數(shù)和堿摻量的增加而減小。由于堿激發(fā)礦渣水泥內(nèi)5-10nm凝膠孔體積隨水玻璃模數(shù)

4、和堿摻量的增大而不斷增加，凝膠孔數(shù)量增多，基體結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度提高，使得R3隨0.5-1.5水玻璃模數(shù)和堿摻量的增加而增大。n2隨水化齡期的延長(zhǎng)而增大，隨水玻璃模數(shù)和堿摻量的增加而減小。n2與交流阻抗測(cè)試得到的Nyqusit圖偏轉(zhuǎn)角有關(guān)，正確分離出Nyquist圖中圓弧的組成，有助于對(duì)常相角指數(shù)的分析。n3在水化早期隨齡期的延長(zhǎng)而增大，之后基本保持在0.93-0.99之間不變，與0.5-1.5之間的水玻璃模數(shù)和4-8%的堿摻量無(wú)關(guān)，而水玻璃