NaOH改善粉煤灰混凝土微结构及抗风蚀-冻融耐久性能

摘要

为改善水工混凝土风蚀-冻融耐久性能，提高固废粉煤灰的利用率，选择NaOH碱性激发剂制备加碱粉煤灰混凝土。通过红外光谱试验、核磁共振试验、室内冻融和风蚀-冻融试验研究常温养护下加碱粉煤灰混凝土反应产物、孔隙特征及抗冻、抗风蚀-冻融耐久性劣化规律。结果表明：常温掺加质量分数为5%的NaOH有利于激发粉煤灰活性，提高其对水泥的替代率；加碱后红外光谱中粉煤灰玻璃体的特征峰消失，出现了N-A-S-H凝胶的典型特征峰且凝胶聚合度更高；核磁共振中相应的T₂谱起始弛豫时间和谱面积均减小，孔结构更优；粉煤灰替代率为40%,NaOH质量分数为5%时混凝土的孔隙结构优于粉煤灰替代率为20%的普通混凝土。以相对动弹性模量为指标，建立加碱粉煤灰混凝土耐久性指标的优化残差-马尔可夫（Markov）模型并对其服役寿命进行预测，相对误差在5%左右，证实了常温条件外加碱性激发剂有助于提高粉煤灰在胶凝材料中的使用率，改善混凝土的抗风蚀-冻融耐久性能，为风蚀严寒区绿色水工混凝土的开发、推广提供理论支撑。

关键词

加碱粉煤灰混凝土 / 红外光谱 / 核磁共振 / 风蚀-冻融 / 灰色残差-Markov模型 / 常温养护

基金资助

内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2022MS05043); 内蒙古自治区高等学校科学技术研究自然科学重点资助项目(NJZZ22518,NJZZ22517); 内蒙古自治区水利科学研究专项资助项目(NSK2016-S11); 内蒙古自治区研究生教育教学改革资助项目(JGCG2023066)