激發(fā)膠凝材料的方法

激發(fā)膠凝材料的方法為了激發(fā)膠凝材料的活性，研究者們開展了大量的研究工作，開辟了各種激發(fā)途徑，這些方法大體可分為三類。一、

機(jī)械活化機(jī)械活化是一種物理激發(fā)方法，通過機(jī)械力的作用，將膠凝材料磨細(xì)，增加新的活性表面，加速反應(yīng)過程。機(jī)械活化的作用方式取決于機(jī)械力的作用對(duì)象。如果粉磨對(duì)象是火山灰質(zhì)材料，其作用方式則是激發(fā)火山灰反應(yīng)。同樣，也可以通過粉磨具有水泥熟料礦物的微粒來(lái)激發(fā)水化反應(yīng)。值得注意的是機(jī)械作用可能改變顆粒的形貌，因此，可能影響其形態(tài)效應(yīng)。采取這一方法時(shí)應(yīng)綜合考慮對(duì)活性效應(yīng)和形態(tài)效應(yīng)的影響，平衡其得失。二、化學(xué)活化所謂化學(xué)活化，是通過一些有機(jī)或無(wú)機(jī)的化學(xué)激發(fā)劑來(lái)激發(fā)其活性?；瘜W(xué)激發(fā)劑大體有以下幾類：1、堿性激發(fā)劑常用的堿性激發(fā)劑有氫氧化鈣、氫氧化鈉等。這類激發(fā)劑由于它比水分子較易進(jìn)入礦渣、粉煤灰等礦物摻合料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部孔穴，并能與活性陰離子比較激烈地互相作用，因而促進(jìn)結(jié)構(gòu)的解體和溶解。另外，溶液中Ca2+離子濃度增加，又促進(jìn)了Ca(OH)2與礦物摻合料中活性SiO2和活性Al2O3化合，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣等水化物。一般來(lái)說(shuō)，堿金屬離子比堿土金屬離子更容易進(jìn)入膠凝材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，因此，具有更強(qiáng)的激發(fā)作用。但堿金屬離子的存在有可能導(dǎo)致堿集料反應(yīng)。2、硫酸鹽類激發(fā)劑常用的硫酸鹽激發(fā)劑有石膏、硫酸鈉等。只有在一定的堿性環(huán)境中，再加入一定的石膏，礦渣活性才能充分發(fā)揮出來(lái)。但在生產(chǎn)過程中同時(shí)加入兩種外加劑，難度較大，生產(chǎn)不好控制，計(jì)量也難以精確。此外，加入硫酸鈉等一些含堿金屬離子的硫酸鹽激發(fā)劑也會(huì)對(duì)混凝土的耐久性帶來(lái)不利的影響。3、

硅酸鹽類激發(fā)劑常用的硅酸鹽類激發(fā)劑有水玻璃或固體硅酸鈉。一些研究表明，這一類激發(fā)劑對(duì)礦渣有較好的激發(fā)效果，但對(duì)一些火山灰質(zhì)材料激發(fā)效果較差。4、

碳酸鹽類激發(fā)劑碳酸鹽激發(fā)劑常用碳酸鈉，這種激發(fā)劑通常用于激發(fā)礦渣的活性，對(duì)于火山灰質(zhì)材料的激發(fā)效果并不明顯。5、其它類型激發(fā)劑除上述四類激發(fā)劑外，也有采用明礬石、亞硝酸鹽和一些鋁酸鹽作為激發(fā)劑，但其激發(fā)效果并不理想。從其激發(fā)機(jī)理來(lái)看，大體上表現(xiàn)為兩種作用：一是打破玻璃體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使其解體和溶解，在水溶液中建立起對(duì)新形成的水化產(chǎn)物是過飽和的溶液，以實(shí)現(xiàn)水化產(chǎn)物的成核、生長(zhǎng)、再彼此交叉搭接，形成水化產(chǎn)物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；二是與這些材料中的某些組分反應(yīng)形成水化物。礦渣粉、粉煤灰等礦物摻合料玻璃體的聚合度高，怎樣使之?dāng)噫I，由高聚體變?yōu)榈途垠w。根據(jù)玻璃結(jié)構(gòu)的特征，要使玻璃結(jié)構(gòu)解體，在水溶液中必須具有足夠數(shù)量的極性分子和離子，而且要求這些極性分子或離子能夠進(jìn)入玻璃體內(nèi)部，特別是堿金屬離子進(jìn)入玻璃體結(jié)構(gòu)后，打破玻璃體結(jié)構(gòu)中的橋氧鍵，形成較弱的金屬離子鍵。由此看來(lái)，只有堿性物質(zhì)能夠打破玻璃體結(jié)構(gòu)。而其它的一些離子僅僅是與膠凝材料中的某些組分反應(yīng)形成水化物。水泥熟料礦物主要由各種硅酸鹽、鋁酸鹽等“微晶子”聚集而成，這些微晶子是極度變形的晶體。因此，不需要解體就能與水反應(yīng)，一些無(wú)機(jī)鹽類也可以與其反應(yīng)形成水化物。粉煤灰等一些火山灰礦物則是以玻璃體結(jié)構(gòu)為主，因此，必須依靠堿來(lái)打破這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮其活性。在礦渣中也存在著一定數(shù)量的微晶子，它們也不需要解體就能與水反應(yīng)。此外，礦渣中還存在著大量的玻璃體，這種結(jié)構(gòu)需要激發(fā)。但礦渣的玻璃體結(jié)構(gòu)與粉煤灰等不同，在礦渣的玻璃體結(jié)構(gòu)中存在著較多的非橋氧鍵，甚至存在著一定數(shù)量的金屬離子鍵，這些鍵易于打破。因此，硫酸鈉、硅酸鈉等一些激發(fā)劑對(duì)礦渣都表現(xiàn)出一定的激發(fā)效果，當(dāng)有堿性激發(fā)劑存在時(shí)，激發(fā)效果更好。三、熱活化熱活化是通過提高溫度的途徑來(lái)激發(fā)礦物摻合料的潛在活性。由于膠凝材料的反應(yīng)速度與溫度關(guān)系很大，因此這種途徑可有效增強(qiáng)其水化速度，發(fā)揮其潛在活性。但在實(shí)際使用中