用化学激发和水热激发废玻璃粉活性的研究

摘要

废玻璃粉具有一定程度的火山灰活性，但活性较低，如何有效提高活性是其作为活性材料应用于混凝土工程中的关键。粉煤灰等掺合料的活性激发方法包括物理方法、化学方法以及水热方法等，通常将物理方法与化学或水热方法结合能得出较理想的激发效果。本文将回收的废玻璃清洁干净后球磨35min至粉状，增加其比表面积，利用物理方法提高废玻璃的活性。在此基础上，利用化学方法以及水热方法对废玻璃粉进行活性激发：
　　化学激发参照粉煤灰的活性评定方法，以废玻璃粉等质量取代不同比例的水泥，利用特定浓度的激发剂溶液代替自来水，按照《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T17671-1999）成型试块，并测定不同龄期下的抗压强度与基准试块强度的提高率来评价活性提高效果。另外，由于体系孔溶液碱度对体系水化反应有重要的影响，本文采用固液萃取法测定与胶砂试块具有相同配合比的废玻璃粉-水泥净浆试块孔溶液的pH值变化规律来探索激发剂对体系强度以及碱度的影响，得出一些具有参考意义的实验结论：Na2SO4对废玻璃粉具有显著的早期激发效果以及较明显的后期激发效果；NaOH对废玻璃粉有一定的激发效果，但规律不明显；孔溶液pH值对试块强度有明显的影响，试块7d、90d强度随孔溶液pH值升高而提高等。
　　水热激发部分，本文参考一些已有研究以及玻璃生产工艺的经验，在废玻璃粉中未掺石灰等碱性物质的情况下，利用医用灭菌锅对其进行2h水热激发处理。水热激发处理的温度、压力分别为：108℃、0.15MPa，116℃、0.18MPa，121℃、0.20MPa。经水热处理的废玻璃粉等质量取代部分水泥并成型胶砂试块，测定各龄期抗压强度以评定活性激发效果。本文水热激发方法在已有研究基础上经过改进，得出具有参考价值的结论：水热激发后期激发效果显著，前期具有一定的激发效果；在121℃、0.2MPa条件下水热处理2h，20％废玻璃粉-水泥体系90d抗压强度与纯水泥体系90d强度相当；水热激发效果随温度、压力升高而提高；水热激发玻璃粉活性的机理主要包括水对玻璃的侵蚀作用和碱对水侵蚀作用的影响等。

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第1章 绪论

1.1 研究意义

1.2 研究现状

1.3 存在问题

1.4 研究内容与目标

第2章 试验材料和方法

2.1 试验材料

2.2 试验方法

2.3 扫描电镜实验（SEM）

2.4 本章小结

第3章 玻璃物理化学特性

3.1 硅酸盐玻璃特性分析

3.2废玻璃粉在水泥体系中的特性分析

3.3本章小结

第4章 化学激发废玻璃粉活性研究

4.1 NaOH激发废玻璃粉活性实验

4.2 Na2SO4激发废玻璃粉活性实验

4.3 本章小结

第5章 水热激发废玻璃粉活性研究

5.1水热处理废玻璃粉对砂浆强度的影响

5.2水热激发机理分析

5.3硫酸盐激发与水热激发效果对比

5.4本章小结

第6章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

成果目录

致谢