稻壳灰改性铝酸盐水泥的试验研究
第３７卷第７期一一一一一一一一一一一哈一尔一滨一工一程一大一学一学一报一一一一一一一
一一一Ｖｏｌ．３７?．７
２０１６年７月一一一一一一一一一一ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ一一一一一一一一一一一Ｊｕｌ．２０１６稻壳灰改性铝酸盐水泥的试验研究
马聪１，高义２，范明星２，陈兵１
（１．上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海２００２４０；２．上海城建市政工程（集团）有限公司，上海２０００６５）
摘一要：针对铝酸盐水泥中后期强度倒缩的问题，进行了稻壳灰作为外掺料改性铝酸盐水泥的试验研究三分别测试了稻壳灰对铝酸盐水泥抗压强度二抗折强度二泌水率及渗透率的影响，并通过ＸＲＤ分析探讨了稻壳灰的作用机理三结果表明：适量的稻壳灰不仅可以提高铝酸盐水泥的早期强度，还可以有效改善其中后期强度，稻壳灰掺量以１５％为佳；稻壳灰的比表面积巨大，其表面可有效吸附大量水分子，改善了铝酸盐水泥的泌水性；稻壳灰的填充效应使硬化浆体中的连通孔隙数量减少，进而改善了铝酸盐水泥的渗透性；稻壳灰活性被激发后可与水化产物发生反应，削弱了发生在水化反应中后期的晶相转变作用，避免了硬化浆体的中后期强度倒缩三
关键词：稻壳灰；铝酸盐水泥；强度；渗透率；作用机理ＤＯＩ：１０．１１９９０／ｊｈｅｕ．２０１５０２０１６
网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１３９０．ｕ．２０１６０５２７．１４４５．０２４．ｈｔｍｌ
中图分类号：ＴＵ５２８．０４２一文献标志码：Ａ一文章编号：１００６?７０４３（２０１６）０７?９８６?０４Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅａｌｕｍｉｎａｔｅｃｅｍｅｎｔｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈｒｉｃｅｈｕｌｌａｓｈ
ＭＡＣｏｎｇ１，ＧＡＯＹｉ２，ＦＡＮＭｉｎｇｘｉｎｇ２，ＣＨＥＮＢｉｎｇ１（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＮａｖａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｏｃｅａｎ＆ＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｇｈａｉＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００６５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏａｄｄｒｅｓｓｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆａｌｕｍｉｎａｔｅｃｅｍｅｎｔ（ＨＡＣ）ｉｎｉｔｓｍｉｄｄｌｅａｎｄｌａｔｅｓｔａｇｅｓ，ｗｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｔｏｍｏｄｉｆｙａｌｕｍｉｎａｔｅｃｅｍｅｎｔｕｓｉｎｇｒｉｃｅｈｕｌｌａｓｈ（ＲＨＡ）ａｓａｔｙｐｅｏｆａｄ?ｍｉｘｔｕｒｅ．ＷｅｔｅｓｔｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＲＨＡｏｎｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅａｎｄｆｌｅｘｕｒａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｓｏｆＨＡＣ，ａｓｗｅｌｌａｓｏｎｔｈｅｂｌｅｅｄ?ｉｎｇａｎｄｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｏｆＨＡＣｓｌｕｒｒｙ．ＷｅｕｓｅｄＸ?ＲａｙＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）ｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｂｙｗｈｉｃｈＲＨＡｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＨＡＣ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｅｒａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＲＨＡｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｉｍ?ｐｒｏｖｅｅａｒｌｙ?ｓｔａｇｅｓｔｒｅｎｇｔｈｂｕｔａｌｓｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｌａｔｅｓｔａｇｅｓｔｒｅｎｇｔｈｓｏｆＨＡＣａｎｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉ?ｍａｌＲＨＡｃｏｎｔｅｎｔｉｓ１５％．ＭａｎｙｍｏｌｅｃｕｌｅｓｏｆｗａｔｅｒｃａｎｂｅａｂｓｏｒｂｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆＲＨＡｄｕｅｔｏｉｔｓｌａｒｇｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ，ｗｈｉｃｈｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｂｌｅｅｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆＨＡＣ．ＴｈｅｆｉｌｌｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆＲＨＡｃａｎａｌｓｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅａ?ｍｏｕｎｔｏｆｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｏｒｅｓｉｎｈａｒｄｅｎｅｄＨＡＣｓｌｕｒｒｙ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｄｅｃｒｅａｓｅｄｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ．ＲＨＡａｃｔｉｖｉｔｙｃａｎｂｅｓｔｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｃａｎｃｈｅｍｉｃａｌｌｙｒｅａｃｔｗｉｔｈｈｙｄｒａｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓｔｏａｖｏｉｄｄｅｃｒｅａｓｅｓｉｎｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｌａｔｅｓｔａｇｅｓｏｆｓｌｕｒｒｙｈａｒｄｅｎｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｉｃｅｈｕｌｌａｓｈ；ａｌｕｍｉｎａｔｅｃｅｍｅｎｔ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ
收稿日期：２０１５－０２－０８．网络出版日期：２０１６－０５－２７．
基金项目：国家自然科学基金项目（５１３７８３０９）．
作者简介：马聪（１９８９－），男，博士研究生；
陈兵（１９７３－），男，研究员，博士生导师．
通信作者：马聪，Ｅ?ｍａｉｌ：ｍａｃｓｊｃｅ＠ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．一一铝酸盐水泥是一类以铝酸钙熟料为主的水硬性胶凝材料，具有快硬早强二耐高温二耐酸蚀等突出优
点，适用于低温施工，还可作为制备膨胀水泥的组成
材料［１］三但在铝酸盐水泥水化的中后期发生水化产物的晶相转变，导致强度出现倒缩现象［２］三为提高铝酸盐水泥的中后期强度，国内外学者进行了一
系列的研究三胡曙光［３］二邢昊［４］等认为石灰石粉或
重晶石粉掺入铝酸盐水泥后与熟料矿物在早期水化
过程中发生化学反应，削弱了晶相转化作用，从而抑制了中后期强度倒缩三Ｈｉｄａｌｇｏ［５］二Ｆｅｒｎáｎｄｅｚ［６］二马聪［７］分别用粉煤灰二矿粉二微硅粉二磷酸盐以单掺或混掺的方式改性铝酸盐水泥，大幅增加了其中后期强度，主要机理为外掺料与水泥熟料的化学反应及填充作用三上述外掺料固然能显著改善铝酸盐水泥的中后期强度，却存在材料成本高二不易得等问题三尽管粉煤灰二矿粉为传统工业废料，但伴随工程建设量的不断增加，这些传统废弃物也已变为宝贵资源，价格不断攀升，因此，亟需寻找新的矿物掺合料用以满足工程建设的需求三