各种辅助性胶凝材料的使用，已成为混凝土研究领域的重要发展趋势。使用辅助性胶凝材料能降低水泥用量，延长水泥基材料的使用寿命和提高水泥的应用效率，而且能够间接降低生产水泥的能耗、减少CO2排放。粉煤灰已经成为混凝土中必不可少的组成部分，它能够改善混凝土的工作性能，降低因浆体收缩引起的混凝土开裂，同时能提高混凝土对氯离子的抗渗透、抑制碱硅酸盐反应和硫酸盐侵蚀等性能。粉煤灰作为活性掺和材料，能消耗水泥水化产生的Ca(OH)2，产生更多的硅铝凝胶产物。自收缩是高性能水泥基材料产生裂缝主要原因之一，自收缩开裂使得结构耐久性下降甚至引起结构破坏。因此，提高水泥基材料的体积稳定性、减少收缩开裂以及提高其耐久性，越来越受到国内外工程界和科技界的高度关注。较多研究表明粉煤灰能够有效抑制或改善水泥和混凝土的自收缩，减少因自收缩造成的破坏。
　　 粉煤灰水化缓慢，对水泥混凝土早期强度会产生不良影响，且我国粉煤灰大多数属于Ⅲ级或等外粉煤灰等低等级粉煤灰，低等级粉煤灰严重阻碍了粉煤灰在工程中的大量使用。因此，若想降低粉煤灰对水泥混凝土早期强度的不利影响，对粉煤灰活性的激发显得尤为重要。水热处理是一种有效激发粉煤灰活性的方法，在生石灰和水的参与下激发粉煤灰的火山灰活性。CaO水解后的Ca2+和OH-离子和粉煤灰反应生成水化硅酸钙和铝酸钙凝胶，将水热处理后的粉煤灰经700℃和900℃范围内低温煅烧后获得高活性粉煤灰。
　　 本文将粉煤灰在生石灰激发下，采用水热处理和水热-煅烧处理对粉煤灰进行表面改性，利用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等测试方法对表面改性粉煤灰的物相结构和化学组成进行了表征，并通过背散射扫描电镜和压汞仪研究了掺表面改性粉煤灰水泥浆体的微观结构。试验测定了掺表面改性粉煤灰的硅酸盐水泥浆体抗压强度、自收缩和孔隙率。结果表明:经水热处理的粉煤灰颗粒表面有水化硅酸钙，经水热-煅烧处理的粉煤灰颗粒表面则生成有具有较高水化活性的β-C2S。粉煤灰的表面改性改善了复合水泥浆体中粉煤灰颗粒与水泥基体的界面结构，降低复合水泥浆体的孔隙率和自收缩，提高了掺表面改性粉煤灰复合水泥浆体的早期强度。


作 者：张福恒 
学科专业：材料学 
授予学位：硕士 
学位授予单位：南京工业大学 
导师姓名：邓敏 
学位年度：2012 


关键词：粉煤灰  表面改性  水热-煅烧处理  自收缩  水泥浆体  抗压强度