地聚合物混凝土配比及力学性能研究 |
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Cao Xiangyang， Yang Jiansen，2020. Overview of cementing properties of geopolymer and geopolymer concrete ［J］.Bulletin of the Chinese Ceramic Society，38（7）：9.
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The influence of mixture variables for the alkali-activated slag concrete on the properties of concrete 1 2013 ... 在相同的水胶比下，地聚合物混凝土的坍落度随粉煤灰掺量的增加而增加，随矿粉掺量的增加而减小，表明粉煤灰比矿粉更能有效地提高地聚合物混凝土的工作性能.矿粉含量增加导致坍落度降低的主要原因在于，与粉煤灰颗粒的玻璃微珠结构相比，矿粉颗粒的形状和高钙含量会加速地聚合物反应（Nath et al.，2014；Hung et al.，2013）.此外，地聚合物混凝土的坍落度随着水胶比的增大而增大，当水胶比从0.55下降至0.45时，在粉煤灰掺量为30%的条件下，坍落度降低了14.0%，而粉煤灰掺量为50%和70%时，水胶比对坍落度值的影响不明显.也就是说，随着矿粉含量的增加，需要较高的水胶比来保证混凝土的和易性（Kurda et al.，2014）. ... Influence of recycled aggregates and high contents of fly ash on concrete fresh properties 0 2017 The effect of ionic contaminants on the early-age properties of alkali-activated fly ash-based cements 1 2002 ... 由图4（b）可知，随着粉煤灰掺量的减少，初凝和终凝时间均显著缩短.这是因为，粉煤灰减少意味着矿粉含量增加，而矿粉中的Ca2+含量远远高于粉煤灰，Ca2+可以在浆体中提供多相成核中心，促进地聚合物凝胶迅速生成，从而缩短凝结时间（Lee et al.，2002）.这进一步说明了在地聚合物混凝土中粉煤灰掺量减少而矿粉含量增加时，适当增大水胶比的必要性（Rafeet et al.，2017）. ... Development and present situation of support theory and technology in coal mine roadway in China 0 2020 Effect of calcia content on structure and properties of metakaolin/blast furnace slag-based geopolymers 0 2015 Effect of GGBFS on setting，workability and early strength properties of fly ash geopolymer concrete cured in ambient condition 1 2014 ... 在相同的水胶比下，地聚合物混凝土的坍落度随粉煤灰掺量的增加而增加，随矿粉掺量的增加而减小，表明粉煤灰比矿粉更能有效地提高地聚合物混凝土的工作性能.矿粉含量增加导致坍落度降低的主要原因在于，与粉煤灰颗粒的玻璃微珠结构相比，矿粉颗粒的形状和高钙含量会加速地聚合物反应（Nath et al.，2014；Hung et al.，2013）.此外，地聚合物混凝土的坍落度随着水胶比的增大而增大，当水胶比从0.55下降至0.45时，在粉煤灰掺量为30%的条件下，坍落度降低了14.0%，而粉煤灰掺量为50%和70%时，水胶比对坍落度值的影响不明显.也就是说，随着矿粉含量的增加，需要较高的水胶比来保证混凝土的和易性（Kurda et al.，2014）. ... Guidelines for mix proportioning of fly ash/GGBS based alkali activated concretes 1 2017 ... 由图4（b）可知，随着粉煤灰掺量的减少，初凝和终凝时间均显著缩短.这是因为，粉煤灰减少意味着矿粉含量增加，而矿粉中的Ca2+含量远远高于粉煤灰，Ca2+可以在浆体中提供多相成核中心，促进地聚合物凝胶迅速生成，从而缩短凝结时间（Lee et al.，2002）.这进一步说明了在地聚合物混凝土中粉煤灰掺量减少而矿粉含量增加时，适当增大水胶比的必要性（Rafeet et al.，2017）. ... A quantitative method of approach in designing the mix proportions of fly ash and GGBS-based geopolymer concrete 1 2018 ... 国内外学者对地聚合物混凝土的配合比展开了大量研究.尹明等（2014）研究了粉煤灰基地聚合物混凝土的力学性能与骨料掺量、砂率、养护温度及时间的关系.任进阳（2016）研究了不同水胶比、养护温度和水玻璃模数对粉煤灰地聚合物混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响.Verma et al.（2021）研究了磨细矿渣和粉煤灰配比及养护条件对地聚合物混凝土力学性能的影响.Ghafoor et al.（2020）考察了NaOH浓度、Na2SiO3/NaOH比例、碱激发剂和粉煤灰比例对常温固化地聚合物混凝土力学性能的影响.但上述学者仅讨论了不同影响因素对地聚合物混凝土力学性能的影响，未对混凝土的工作性能展开研究.范飞林等（2008）研究了水胶比对粉煤灰—矿渣基地聚合物混凝土的和易性及抗压强度的影响，但对和易性的讨论局限于坍落度，不够全面.Rao et al.（2018）研究了胶凝材料含量、粉煤灰矿渣配比、碱胶比和养护条件对地聚合物混凝土抗压强度及和易性的影响，但对和易性的研究局限于坍落度，且只选取了抗压强度作为力学性能指标，较为单一.由此可见，前人研究结果并不完全一致，目前关于地聚合物混凝土的配合比还没有统一标准. ... Study on the Mechanical Properties of Fly Ash Geopolymer Concrete 0 2016 Research progress of coal roadway support technology at home and abroad 0 2019 Effect of steel slag on fresh，hardened and microstructural properties of high-calcium fly ash based geopolymers at standard curing condition 1 2019 ... 由图5（b）可知，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土抗压强度几乎呈线性下降，最大极差达到23.4，粉煤灰掺量对地聚合物混凝土抗压强度的影响极其显著.当粉煤灰掺量为30%时，抗压强度达到最大值，当粉煤灰掺量超过50%时，抗压强度下降趋势显著.与粉煤灰相比，矿粉的活性较高，原料中的Si、Al组分更易溶出，促进了地聚合反应的进行.另外，矿粉中Ca2+含量较高，研究表明，适量的Ca2+有利于力学性能的增强.这是由于反应体系中Ca2+与［SiO4］4-结合生成了C-S-H凝胶，有效提高了地聚合物的致密性和强度（罗新春等，2015；Yang et al.，2014；Song et al.，2019）. ... Effect of ground granulated blast furnace slag and fly ash ratio and the curing conditions on the mechanical properties of geopolymer concrete 1 2021 ... 国内外学者对地聚合物混凝土的配合比展开了大量研究.尹明等（2014）研究了粉煤灰基地聚合物混凝土的力学性能与骨料掺量、砂率、养护温度及时间的关系.任进阳（2016）研究了不同水胶比、养护温度和水玻璃模数对粉煤灰地聚合物混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响.Verma et al.（2021）研究了磨细矿渣和粉煤灰配比及养护条件对地聚合物混凝土力学性能的影响.Ghafoor et al.（2020）考察了NaOH浓度、Na2SiO3/NaOH比例、碱激发剂和粉煤灰比例对常温固化地聚合物混凝土力学性能的影响.但上述学者仅讨论了不同影响因素对地聚合物混凝土力学性能的影响，未对混凝土的工作性能展开研究.范飞林等（2008）研究了水胶比对粉煤灰—矿渣基地聚合物混凝土的和易性及抗压强度的影响，但对和易性的讨论局限于坍落度，不够全面.Rao et al.（2018）研究了胶凝材料含量、粉煤灰矿渣配比、碱胶比和养护条件对地聚合物混凝土抗压强度及和易性的影响，但对和易性的研究局限于坍落度，且只选取了抗压强度作为力学性能指标，较为单一.由此可见，前人研究结果并不完全一致，目前关于地聚合物混凝土的配合比还没有统一标准. ... Synthesis and mechanical properties of metakaolinite-based geopolymer 1 2005 ... 以往研究表明，碱激发剂掺量对地聚合物混凝土强度有显著影响（曹向阳等，2020；章定文等，2020；Wang et al.，2005）.当碱掺量不足时，原料中的Si、Al单体不能被充分溶解参与反应；碱掺量增加有利于硅铝质原料充分溶解且强度提高.但碱掺量过大时，反应体系pH值过大，使地聚合反应过快，一方面原料不能充分溶解，残留在体系中，另一方面作为中间产物的水分不能有效排除，导致孔隙增加，从而降低地聚合物的强度. ... Dissolution processes，hydrolysis and condensation reactions during geopolymer synthesis：Part II.High Si/Al ratio systems 1 2007 ... 由图4（a）可知，地聚合物混凝土拌合物的初凝时间为21~70 min，终凝时间为30~84 min，与普通混凝土凝结时间相比要短得多.当水胶比从0.55下降为0.50和0.45时，70%FA组的初凝时间分别减少了20.0%和28.6%，50%FA组的初凝时间分别减少了20.0%和34.5%，30%FA组的初凝时间分别减少了28.1%和34.4%.结果表明，水胶比对凝结时间有显著影响，水胶比越低，凝结时间越短.这归因于水的减少可以加速地聚合物混凝土中的凝结过程，从而缩短凝结时间（Weng et al.，2007）.此外，水胶比与地聚合物混凝土的凝结时间几乎呈线性关系，过低的水胶比会导致凝结时间过短而不利于操作. ... Quantification of chloride diffusion in fly ash-slag-based geopolymers by X-ray fluorescence （XRF） 1 2014 ... 由图5（b）可知，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土抗压强度几乎呈线性下降，最大极差达到23.4，粉煤灰掺量对地聚合物混凝土抗压强度的影响极其显著.当粉煤灰掺量为30%时，抗压强度达到最大值，当粉煤灰掺量超过50%时，抗压强度下降趋势显著.与粉煤灰相比，矿粉的活性较高，原料中的Si、Al组分更易溶出，促进了地聚合反应的进行.另外，矿粉中Ca2+含量较高，研究表明，适量的Ca2+有利于力学性能的增强.这是由于反应体系中Ca2+与［SiO4］4-结合生成了C-S-H凝胶，有效提高了地聚合物的致密性和强度（罗新春等，2015；Yang et al.，2014；Song et al.，2019）. ... Strength characteristic of fly ash based geopolymer concrete 0 2014 Study on Mine High-Performance Polymer Modified Concrete 0 2009 Review on property of geopolymer binder and its engineering application 0 2020 地聚合物及其混凝土的胶凝性质概述 1 2020 ... 以往研究表明，碱激发剂掺量对地聚合物混凝土强度有显著影响（曹向阳等，2020；章定文等，2020；Wang et al.，2005）.当碱掺量不足时，原料中的Si、Al单体不能被充分溶解参与反应；碱掺量增加有利于硅铝质原料充分溶解且强度提高.但碱掺量过大时，反应体系pH值过大，使地聚合反应过快，一方面原料不能充分溶解，残留在体系中，另一方面作为中间产物的水分不能有效排除，导致孔隙增加，从而降低地聚合物的强度. ... 矿渣—粉煤灰基地质聚合物混凝土的基本性能研究 1 2008 ... 国内外学者对地聚合物混凝土的配合比展开了大量研究.尹明等（2014）研究了粉煤灰基地聚合物混凝土的力学性能与骨料掺量、砂率、养护温度及时间的关系.任进阳（2016）研究了不同水胶比、养护温度和水玻璃模数对粉煤灰地聚合物混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响.Verma et al.（2021）研究了磨细矿渣和粉煤灰配比及养护条件对地聚合物混凝土力学性能的影响.Ghafoor et al.（2020）考察了NaOH浓度、Na2SiO3/NaOH比例、碱激发剂和粉煤灰比例对常温固化地聚合物混凝土力学性能的影响.但上述学者仅讨论了不同影响因素对地聚合物混凝土力学性能的影响，未对混凝土的工作性能展开研究.范飞林等（2008）研究了水胶比对粉煤灰—矿渣基地聚合物混凝土的和易性及抗压强度的影响，但对和易性的讨论局限于坍落度，不够全面.Rao et al.（2018）研究了胶凝材料含量、粉煤灰矿渣配比、碱胶比和养护条件对地聚合物混凝土抗压强度及和易性的影响，但对和易性的研究局限于坍落度，且只选取了抗压强度作为力学性能指标，较为单一.由此可见，前人研究结果并不完全一致，目前关于地聚合物混凝土的配合比还没有统一标准. ... 我国煤矿巷道支护理论及技术的现状与发展趋势 1 2020 ... 我国矿山大多为地下开采，井巷工程是矿山开采过程中的重要环节，通过巷道支护保持巷道畅通和围岩稳定对矿山建设和安全生产具有重要意义.根据支护对围岩的作用方式，可将巷道支护技术划分为3类：表面支护，主要包括砌碹支护、喷射混凝土、金属支架和钢管混凝土支架支护技术；内部支护，包括人工卸压、锚杆（索）和注浆技术；复合支护，采用2种及以上支护方式联合支护以做到优势互补，主要包括注浆—锚杆（索）、棚式—索和注浆—棚式—索复合技术（单仁亮等，2019；刘德军等，2020）.混凝土是巷道支护中的重要建筑材料，然而在巷道施工过程中混凝土常常出现质量问题，如蜂窝麻面、裂缝、孔洞及大面积损坏等，为了不影响正常生产，需要进行修补.一般以普通混凝土作为修补材料，然而普通水泥混凝土脆性大且韧性不足，即抗压强度较高，而抗折、抗拉强度低，耐高温、抗冻性能差，抗化学腐蚀能力弱，将其用于混凝土修补容易造成界面黏结不牢、开裂，导致混凝土再度损坏，在使用过程中受到一定的限制（张春光，2009）.近年来，地聚合物混凝土作为一种新型材料受到了广泛关注，相关研究表明，地聚合物混凝土具有凝结时间快，早期强度高，界面结合能力强，渗透率低，耐高温性、抗冻性强，耐腐蚀性、耐久性良好的特点，制备过程低能耗、低污染、低成本，具有用作巷道混凝土修补材料的潜力. ... 钙含量对偏高岭土/矿渣基地聚合物结构和性能的影响 1 2015 ... 由图5（b）可知，随着粉煤灰掺量的增加，混凝土抗压强度几乎呈线性下降，最大极差达到23.4，粉煤灰掺量对地聚合物混凝土抗压强度的影响极其显著.当粉煤灰掺量为30%时，抗压强度达到最大值，当粉煤灰掺量超过50%时，抗压强度下降趋势显著.与粉煤灰相比，矿粉的活性较高，原料中的Si、Al组分更易溶出，促进了地聚合反应的进行.另外，矿粉中Ca2+含量较高，研究表明，适量的Ca2+有利于力学性能的增强.这是由于反应体系中Ca2+与［SiO4］4-结合生成了C-S-H凝胶，有效提高了地聚合物的致密性和强度（罗新春等，2015；Yang et al.，2014；Song et al.，2019）. ... 粉煤灰地聚物混凝土的力学性能研究 1 2016 ... 国内外学者对地聚合物混凝土的配合比展开了大量研究.尹明等（2014）研究了粉煤灰基地聚合物混凝土的力学性能与骨料掺量、砂率、养护温度及时间的关系.任进阳（2016）研究了不同水胶比、养护温度和水玻璃模数对粉煤灰地聚合物混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响.Verma et al.（2021）研究了磨细矿渣和粉煤灰配比及养护条件对地聚合物混凝土力学性能的影响.Ghafoor et al.（2020）考察了NaOH浓度、Na2SiO3/NaOH比例、碱激发剂和粉煤灰比例对常温固化地聚合物混凝土力学性能的影响.但上述学者仅讨论了不同影响因素对地聚合物混凝土力学性能的影响，未对混凝土的工作性能展开研究.范飞林等（2008）研究了水胶比对粉煤灰—矿渣基地聚合物混凝土的和易性及抗压强度的影响，但对和易性的讨论局限于坍落度，不够全面.Rao et al.（2018）研究了胶凝材料含量、粉煤灰矿渣配比、碱胶比和养护条件对地聚合物混凝土抗压强度及和易性的影响，但对和易性的研究局限于坍落度，且只选取了抗压强度作为力学性能指标，较为单一.由此可见，前人研究结果并不完全一致，目前关于地聚合物混凝土的配合比还没有统一标准. ... 国内外煤巷支护技术研究进展 1 2019 ... 我国矿山大多为地下开采，井巷工程是矿山开采过程中的重要环节，通过巷道支护保持巷道畅通和围岩稳定对矿山建设和安全生产具有重要意义.根据支护对围岩的作用方式，可将巷道支护技术划分为3类：表面支护，主要包括砌碹支护、喷射混凝土、金属支架和钢管混凝土支架支护技术；内部支护，包括人工卸压、锚杆（索）和注浆技术；复合支护，采用2种及以上支护方式联合支护以做到优势互补，主要包括注浆—锚杆（索）、棚式—索和注浆—棚式—索复合技术（单仁亮等，2019；刘德军等，2020）.混凝土是巷道支护中的重要建筑材料，然而在巷道施工过程中混凝土常常出现质量问题，如蜂窝麻面、裂缝、孔洞及大面积损坏等，为了不影响正常生产，需要进行修补.一般以普通混凝土作为修补材料，然而普通水泥混凝土脆性大且韧性不足，即抗压强度较高，而抗折、抗拉强度低，耐高温、抗冻性能差，抗化学腐蚀能力弱，将其用于混凝土修补容易造成界面黏结不牢、开裂，导致混凝土再度损坏，在使用过程中受到一定的限制（张春光，2009）.近年来，地聚合物混凝土作为一种新型材料受到了广泛关注，相关研究表明，地聚合物混凝土具有凝结时间快，早期强度高，界面结合能力强，渗透率低，耐高温性、抗冻性强，耐腐蚀性、耐久性良好的特点，制备过程低能耗、低污染、低成本，具有用作巷道混凝土修补材料的潜力. ... 粉煤灰地质聚合物混凝土的强度特性 1 2014 ... 国内外学者对地聚合物混凝土的配合比展开了大量研究.尹明等（2014）研究了粉煤灰基地聚合物混凝土的力学性能与骨料掺量、砂率、养护温度及时间的关系.任进阳（2016）研究了不同水胶比、养护温度和水玻璃模数对粉煤灰地聚合物混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响.Verma et al.（2021）研究了磨细矿渣和粉煤灰配比及养护条件对地聚合物混凝土力学性能的影响.Ghafoor et al.（2020）考察了NaOH浓度、Na2SiO3/NaOH比例、碱激发剂和粉煤灰比例对常温固化地聚合物混凝土力学性能的影响.但上述学者仅讨论了不同影响因素对地聚合物混凝土力学性能的影响，未对混凝土的工作性能展开研究.范飞林等（2008）研究了水胶比对粉煤灰—矿渣基地聚合物混凝土的和易性及抗压强度的影响，但对和易性的讨论局限于坍落度，不够全面.Rao et al.（2018）研究了胶凝材料含量、粉煤灰矿渣配比、碱胶比和养护条件对地聚合物混凝土抗压强度及和易性的影响，但对和易性的研究局限于坍落度，且只选取了抗压强度作为力学性能指标，较为单一.由此可见，前人研究结果并不完全一致，目前关于地聚合物混凝土的配合比还没有统一标准. ... 矿用高性能聚合物改性混凝土研究 1 2009 ... 我国矿山大多为地下开采，井巷工程是矿山开采过程中的重要环节，通过巷道支护保持巷道畅通和围岩稳定对矿山建设和安全生产具有重要意义.根据支护对围岩的作用方式，可将巷道支护技术划分为3类：表面支护，主要包括砌碹支护、喷射混凝土、金属支架和钢管混凝土支架支护技术；内部支护，包括人工卸压、锚杆（索）和注浆技术；复合支护，采用2种及以上支护方式联合支护以做到优势互补，主要包括注浆—锚杆（索）、棚式—索和注浆—棚式—索复合技术（单仁亮等，2019；刘德军等，2020）.混凝土是巷道支护中的重要建筑材料，然而在巷道施工过程中混凝土常常出现质量问题，如蜂窝麻面、裂缝、孔洞及大面积损坏等，为了不影响正常生产，需要进行修补.一般以普通混凝土作为修补材料，然而普通水泥混凝土脆性大且韧性不足，即抗压强度较高，而抗折、抗拉强度低，耐高温、抗冻性能差，抗化学腐蚀能力弱，将其用于混凝土修补容易造成界面黏结不牢、开裂，导致混凝土再度损坏，在使用过程中受到一定的限制（张春光，2009）.近年来，地聚合物混凝土作为一种新型材料受到了广泛关注，相关研究表明，地聚合物混凝土具有凝结时间快，早期强度高，界面结合能力强，渗透率低，耐高温性、抗冻性强，耐腐蚀性、耐久性良好的特点，制备过程低能耗、低污染、低成本，具有用作巷道混凝土修补材料的潜力. ... 地聚合物胶凝材料性能及工程应用研究综述 1 2020 ... 以往研究表明，碱激发剂掺量对地聚合物混凝土强度有显著影响（曹向阳等，2020；章定文等，2020；Wang et al.，2005）.当碱掺量不足时，原料中的Si、Al单体不能被充分溶解参与反应；碱掺量增加有利于硅铝质原料充分溶解且强度提高.但碱掺量过大时，反应体系pH值过大，使地聚合反应过快，一方面原料不能充分溶解，残留在体系中，另一方面作为中间产物的水分不能有效排除，导致孔隙增加，从而降低地聚合物的强度. ... |
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