合成预凝化粉改性C-S-H颗粒对由GGBS生成的C-A-S-H的化学结构的影响

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 土木工程 土木工程是指土木工程.
• 绿色化学 绿色化学

背景情况:

• 活性地颗粒高炉渣 (GGBS) 为传统水泥提供了一种环保的替代方案.
• 提高基于GGBS的材料的机械性能对于其更广泛的应用至关重要.
• 控制水化产品的纳米结构是优化性能的关键.

研究的目的:

• 为了研究预凝化粉改性酸盐水合物 (C-S-H) 颗粒对NaOH激活GGBS的纳米结构和强度的影响.
• 了解预凝化粉如何修改C-S-H,并影响产生的酸酸酸盐水合物 (C-A-S-H) 结构.
• 评估这些修改后的C-S-H颗粒作为GGBS强度增强剂的潜力.

主要方法:

• 合成预凝化粉修饰的C-S-H颗粒.
• 将修改后的C-S-H纳入NaOH激活的GGBS混合物.
• 分析水化产品 (C-A-S-H) 的纳米结构和化学结构,使用确定平均链长 (MCL) 和Al/Si比率的技术.
• 硬化GGBS样品的机械测试,以评估压力和屈曲强度.

主要成果:

• 预凝化粉吸附在C-S-H表面上,改变其酸盐链和晶体结构.
• 添加修改后的C-S-H通过增加MCL和降低Al/Si比率来定制C-A-S-H结构.
• 用0.1%的先化粉进行最佳修改,导致MCL增加了344.5%,Al/Si比率下降了16.0%.
• 随着修改后的C-S-H的添加,GGBS样品的压力强度显著增加,而屈曲强度基本上没有受到影响.

结论:

• 预凝化粉修饰的C-S-H颗粒有效地调整了活性GGBS水合物的纳米结构.
• 增强的压力强度归因于C-A-S-H结构的平均链长度增加.
• 这些修改后的C-S-H颗粒显示出作为可持续的基于GGBS的建筑材料的高效增强强度剂的承诺.