《表2 各组配比化学成分Tab.2 Chemical composition of alkali-activated slag mixes》

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《不同养护温度下铝酸盐水泥抑制碱矿渣早期泛霜的研究》

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体系化学组成是影响材料泛霜的重要因素，Kani等[4]以可浸出碱含量定量表征试件泛霜程度，发现碱浸出量随Na/Al增大而增大，即Na/Al越高，试件泛霜程度越严重。根据试验所用原料（包括矿渣粉、铝酸盐水泥及激发剂）化学组成，计算得到每组配比的化学成分如表2所示。结果表明泛霜抑制效果最佳的几组，其对应的化学成分处于特定范围内:硅铝比为3.02~3.14，钠铝比为0.54~0.56。随铝酸盐水泥取代矿渣的比例增大，体系Na/Al减小，有利于对试件泛霜的抑制，但同时Si/Al也应处于合适的范围内。为了进一步探究Si/Al对试件泛霜抑制的影响，对各组配比的7 d水化产物进行红外光谱分析，结果如图3。3440cm-1、1644 cm-1附近出现的强特征吸收峰分别为C-S-H或C-A-S-H的结合水中O-H基团的不对称伸缩振动峰、弯曲振动峰，1485 cm-1附近为CO32-的反对称伸缩振动峰。1000 cm-1附近为T-O（T为Si或Al）的伸缩振动峰，其峰位取决于产物的Si/Al，随四面体中铝含量的增加向低波数方向位移[8]。这是由于Al3+进入到Si O4四面体中，取代Si4+，会使T-O-T键的键角减小，结合力降低，且Al-O键的键长大于Si-O键，Al-O-Si键的价键力常数小于Si-O-Si键。与基准组（a）相比，（b） 、（c）、（d）中此峰向低波数方向移动，可推断铝酸盐水泥取代矿渣后，水化产物的Si/Al减小，Si O4四面体中部分Si4+被Al3+取代。取代后的四面体为平衡电荷，固定了部分Na+，从而减少了泛霜量。这一结果与Hong等[9]的研究相一致，铝存在的条件下能够增大C-S-H凝胶中碱的固定。然而，铝含量过高亦不利于碱激发矿渣的泛霜抑制，从体系化学成分可知，当Si/Al小于3.02，Na/Al小于0.54时，泛霜抑制效果降低，这可能是由于铝酸盐水泥不仅参与碱激发反应，还有部分铝酸盐水泥遇水自身水化，虽然体系铝含量增大，但并未起到固定Na+的作用。