各種輔助性膠凝材料的使用，已成為混凝土研究領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢。使用輔助性膠凝材料能降低水泥用量，延長水泥基材料的使用壽命和提高水泥的應(yīng)用效率，而且能夠間接降低生產(chǎn)水泥的能耗、減少CO2排放。粉煤灰已經(jīng)成為混凝土中必不可少的組成部分，它能夠改善混凝土的工作性能，降低因漿體收縮引起的混凝土開裂，同時能提高混凝土對氯離子的抗?jié)B透、抑制堿硅酸鹽反應(yīng)和硫酸鹽侵蝕等性能。粉煤灰作為活性摻和材料，能消耗水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2，產(chǎn)生更多的硅鋁凝膠產(chǎn)物。自收縮是高性能水泥基材料產(chǎn)生裂縫主要原因之一，自收縮開裂使得結(jié)構(gòu)耐久性下降甚至引起結(jié)構(gòu)破壞。因此，提高水泥基材料的體積穩(wěn)定性、減少收縮開裂以及提高其耐久性，越來越受到國內(nèi)外工程界和科技界的高度關(guān)注。較多研究表明粉煤灰能夠有效抑制或改善水泥和混凝土的自收縮，減少因自收縮造成的破壞。
　　 粉煤灰水化緩慢，對水泥混凝土早期強度會產(chǎn)生不良影響，且我國粉煤灰大多數(shù)屬于Ⅲ級或等外粉煤灰等低等級粉煤灰，低等級粉煤灰嚴(yán)重阻礙了粉煤灰在工程中的大量使用。因此，若想降低粉煤灰對水泥混凝土早期強度的不利影響，對粉煤灰活性的激發(fā)顯得尤為重要。水熱處理是一種有效激發(fā)粉煤灰活性的方法，在生石灰和水的參與下激發(fā)粉煤灰的火山灰活性。CaO水解后的Ca2+和OH-離子和粉煤灰反應(yīng)生成水化硅酸鈣和鋁酸鈣凝膠，將水熱處理后的粉煤灰經(jīng)700℃和900℃范圍內(nèi)低溫煅燒后獲得高活性粉煤灰。
　　 本文將粉煤灰在生石灰激發(fā)下，采用水熱處理和水熱-煅燒處理對粉煤灰進行表面改性，利用X射線衍射、掃描電鏡和能譜分析等測試方法對表面改性粉煤灰的物相結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成進行了表征，并通過背散射掃描電鏡和壓汞儀研究了摻表面改性粉煤灰水泥漿體的微觀結(jié)構(gòu)。試驗測定了摻表面改性粉煤灰的硅酸鹽水泥漿體抗壓強度、自收縮和孔隙率。結(jié)果表明:經(jīng)水熱處理的粉煤灰顆粒表面有水化硅酸鈣，經(jīng)水熱-煅燒處理的粉煤灰顆粒表面則生成有具有較高水化活性的β-C2S。粉煤灰的表面改性改善了復(fù)合水泥漿體中粉煤灰顆粒與水泥基體的界面結(jié)構(gòu)，降低復(fù)合水泥漿體的孔隙率和自收縮，提高了摻表面改性粉煤灰復(fù)合水泥漿體的早期強度。


作 者：張福恒 
學(xué)科專業(yè)：材料學(xué) 
授予學(xué)位：碩士 
學(xué)位授予單位：南京工業(yè)大學(xué) 
導(dǎo)師姓名：鄧敏 
學(xué)位年度：2012 


關(guān)鍵詞：粉煤灰  表面改性  水熱-煅燒處理  自收縮  水泥漿體  抗壓強度