高掺量磷石膏水硬性胶凝材料组成设计与性能调节

作     者：刘爱平 吴赤球 水中和 吕伟 练九阳 LIU Aiping;WU Chiqiu;SHUI Zhonghe;LYU Wei;LIAN Jiuyang

作者机构：武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 湖北昌耀新材料股份有限公司宜昌443000 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070 

出 版 物：《硅酸盐通报》 (Bulletin of the Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2024年第43卷第3期

页      码：1003-1011页

摘      要：本文研究的水硬性磷石膏胶凝材料体系由80%(质量分数)磷石膏,以及少量矿渣、水泥、偏高岭土、粉煤灰、硅灰等辅助胶凝材料组成,借助力学性能试验数据与分子动力学(MD)模拟为超高掺量磷石膏体系组成设计提供依据,后续对该体系强度倒缩问题进行性能调节。结果表明,当磷石膏掺量固定时,辅助胶凝材料(SCM)的n(CaO)/n(SiO_(2)+Al_(2)O_(3))摩尔比接近1的样品力学性能结果最佳。分子动力学对模型原子表面积和孔结构分布的模拟结果与力学性能规律相符,孔结构越小时抗压强度越高;在原子尺度上,n(CaO)/n(SiO_(2)+Al_(2)O_(3))摩尔比接近1时O、Ca、Al及S原子表现出较高的扩散能力,可充分发挥碱激发与硫酸盐激发效应,同时使得OO、Al—O、Si—O键长增大而失稳水解,促进水化产物钙钒石的生成。最后,通过调节SCM的种类,在磷石膏-矿渣-水泥体系中复掺偏高岭土、硅灰及粉煤灰改善了90 d龄期强度倒缩的问题。基于化学组分设计配合比对大宗量利用磷石膏以及获得性能更好的胶凝材料具有重要意义。

主 题 词：高掺量磷石膏 化学成分 分子动力学模拟 组成设计 性能调节 

学科分类：08[工学] 081304[081304] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0813[工学-化工与制药类] 

D　O　I：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2024.03.019

馆 藏 号：203126852...