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第1章 绪论 1

1.1地质聚合物概述 1

1.2地质聚合物的研究趋势 5

1.3地质聚合物的性能及应用 6

1.3.1地质聚合物的性能 6

1.3.2地质聚合物的应用 9

1.4地质聚合物与硅酸盐水泥和碱激发矿渣水泥的差异 15

1.4.1三类胶凝材料在组成上的差异 16

1.4.2三类胶凝材料在水化反应产物上的差异 16

1.4.3三类胶凝材料在微观结构上的差异 17

第2章 地质聚合物的原料 19

2.1粉煤灰 19

2.1.1粉煤灰组成 20

2.1.2粉煤灰在水泥混凝土中的应用 22

2.1.3本研究中使用的粉煤灰 24

2.2高岭土和偏高岭土 29

2.2.1高岭土 29

2.2.2偏高岭土 32

第3章 粉煤灰基地质聚合物试样的制备及其力学性能 35

3.1激发剂的优化 35

3.1.1以化学试剂为激发剂制备试样的抗压强度 35

3.1.2以钠水玻璃为激发剂制备试样的抗压强度 39

3.1.3以钠钾水玻璃为激发剂制备试样的抗压强度 42

3.1.4两种水玻璃激发剂溶液的红外光谱分析 45

3.1.5粉煤灰及常温养护条件下合成试样的红外光谱分析 48

3.1.6粉煤灰及常温养护条件下制备试样的核磁共振分析 50

3.1.7常温标准养护28d试样的扫描电镜分析 55

3.2养护温度对试样抗压强度的影响 56

3.2.1钠水玻璃激发剂制备试样在高温养护下的抗压强度 57

3.2.2钠钾水玻璃激发剂制备试样在高温养护下的抗压强度 60

3.2.3高温养护条件下试样的核磁共振分析 63

3.3养护方式对试样抗压强度的影响 65

3.3.1养护方式对钠水玻璃制备试样抗压强度的影响 66

3.3.2养护方式对钠钾水玻璃制备试样抗压强度的影响 68

3.3.3不同养护方式下制备试样的红外光谱分析 76

3.3.4不同养护方式下制备试样的核磁共振分析 77

3.4高温养护条件对试样抗压强度的影响 80

3.4.1高温养护条件对钠水玻璃制备试样抗压强度的影响 81

3.4.2高温养护条件对钠钾水玻璃制备试样抗压强度的影响 82

3.4.3 C+G养护方式时试样的扫描电镜分析 85

3.5粉煤灰的影响 87

3.5.1不同低钙粉煤灰制备试样在标准养护条件下的抗压强度 88

3.5.2不同低钙粉煤灰制备试样在高温养护条件下的抗压强度 89

3.5.3不同低钙粉煤灰制备试样在其他养护方式下的抗压强度 93

3.5.4不同养护方式对低钙粉煤灰试样抗压强度的影响比较 98

3.5.5高钙粉煤灰对地质聚合物抗压强度的影响 99

3.6粉煤灰基地质聚合物的制备改性 107

3.6.1矿渣改性粉煤灰基地质聚合物 108

3.6.2煅烧煤矸石渣粉改性粉煤灰基地质聚合物 110

3.6.3其他改性方法 112

第4章 地质聚合物反应机理及微观结构 114

4.1偏高岭土基地质聚合物的反应机理及微观结构 114

4.2天然铝硅酸盐矿物基地质聚合物的反应机理及微观结构 116

4.3粉煤灰基地质聚合物的反应机理及微观结构 119

4.3.1粉煤灰基地质聚合物的反应机理及微观结构 120

4.3.2影响粉煤灰基地质聚合物反应的因素 124

第5章 粉煤灰基地质聚合物的耐久性 131

5.1粉煤灰基地质聚合物耐化学腐蚀性能 131

5.1.1不同硫酸盐溶液浸泡后试样抗压强度的变化 132

5.1.2硫酸盐溶液对试样质量的影响 135

5.1.3粉煤灰基地质聚合物的耐酸性能 136

5.2粉煤灰基地质聚合物的耐热性 137

5.3粉煤灰基地质聚合物的碱-骨料反应性能 138

5.4讨论 139

5.4.1浸泡硫酸盐和盐酸溶液后试样的XRD和SEM分析 139

5.4.2机理分析 141

参考文献 146