《表3 不同聚合铝掺量对锂渣-水泥复合胶凝材料水化参数的影响Tab.3 Effect on hydration parameters of hardened composite binder past

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《聚合铝对锂渣-水泥复合胶凝材料水化硬化特性的影响》

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注:（1）ta、d Qa/dt和Qa分别为水化进行到诱导期所需时间、水化放热速率和加速期放热总量。（2）K为a—b段的割线斜率，表征水化加速期早期成核速率。（3）d Qc/dt和d Qd/dt分别表征C3S的最大水化放热速率和锂渣的二次放热速率。（4）td为锂渣出现二次放热速率峰值对应的时间，

从图8（a）和表3可以看出，聚合铝的掺加缩短了加速期起始时刻ta以及到达加速期第一、第二放热峰时间tc、td，增大了d Qa/dt、d Qc/dt和d Qd/dt的水化放热速率值。上述现象表明聚合铝促进了锂渣-水泥复合胶凝体系的水化进程。对于诱导前期（几十分钟内），体系急剧放热，主要是由于各个矿物相的快速溶解以及初期铝相的快速反应。从图8（a）中的诱导前期（放大图）可以看出，聚合铝的掺入加速了锂渣与水泥中矿物相的溶解，促进了水泥矿相中Ca2+的溶出。在诱导期（放大图），随着液相中钙离子和硅酸根离子浓度的升高，C3S溶解速率降低；聚合铝的掺加使得水化速率d Qa/dt得到提升，可能是由于聚合铝能够吸附液相中的酸根离子[10]，使得液相中离子饱和浓度下降，促进了水泥矿物溶解。加速期主要是水化产物加快成核以及生长的过程。由表3中K值可知，聚合铝的加入，显著提升了此阶段的成核速率，加速了水化产物的生成。随后体系进入减速期，水化进程主要由离子的扩散控制。达到放热峰值时成核的总量决定了d Qc/dt的大小，越多的成核总量，使d Qc/dt越大[16]。聚合铝的掺加，增加了该阶段的成核总量，表明生成了更多的水化产物。最后，进入到锂渣的二次水化放热峰阶段。可以看出:聚合铝的掺加明显缩短了第二峰的出现时间，甚至与第一放热峰重叠成一个放热峰。这是由于复合胶凝材料反应加速，大量生成的水化产物增加了未水化粒子的扩散迁移势垒，使水化反应受阻，形成峰值很大、峰形很窄的第二放热峰[17]。水化约36 h时，掺加聚合铝的锂渣-水泥复合胶凝材料体系的放热效应再次高于纯体系，反应缓慢持续进行，72 h的放热总量Qt高于纯锂渣-水泥体系。这与锂渣-水泥复合胶凝材料胶砂强度和结合水的结果相一致。