摘要
发展以固体工业废料为主要原材料制备新型建筑材料，对治理环境污染、节约能源和资源、改善建筑功能，促进我国建材业和建筑业技术进步具有显著的社会效益和经济效益。因此，利用电石渣、脱硫石膏、硅灰以及粉煤灰协同作用制备硅酸钙板墙体材料来实现废弃物的再利用对于我国可持续发展战略有着重要的意义。 本文以电石渣、脱硫石膏、硅灰以及粉煤灰为主要原料制备硅酸钙板，采用X射线荧光分析仪、ICP、XRD和激光粒度分析仪对原料的理化性质进行表征，然后按照单一因素控制变量的原则，研究了不同原料配比、成型工艺（包括成形压力、保压时间和预养养护时间）和蒸养工艺（包括蒸压养护温度和蒸压养护时间）对硅酸钙板力学性能的影响，并通过热分析、XRD、SEM和红外分析等多种现代测试手段分析了硅酸钙板的微观结构和原料的水化反应机理；并向复合胶凝体系外掺不同比例的NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、和CaO，通过系列实验探索了碱激发剂对硅酸钙板综合性能的影响，得出以下结论： （1）复合胶凝体系中各原料的最佳配合比为：硅灰30%，粉煤灰30%，电石渣30%，脱硫石膏10%，纤维6%；最佳成型工艺为：成型压力25MPa、保压时间15min、预养养护时间12h；最佳蒸养工艺为：蒸养温度180℃，蒸养时间8h，制得的硅酸钙板的抗折强度可达11.83MP。 （2）固废原料的水化反应机理主要是火山灰受激发而表现出的活性行为和后期在水热环境下水化凝胶体向晶体转变的过程。硅酸钙板中最终形成的主要水化产物为层片状托贝莫来石晶体、蜂巢凝胶状C-S-H和部分纤维状硬硅钙石晶体，晶体与水化凝胶体的互相填充与咬合是硅酸钙板强度的主要来源。 （3）复掺碱激发剂的激发效果优于单掺碱激发剂的效果，当复掺3%CaO和9%Na2SiO3时硅酸钙板的抗折强度达14.72MPa。通过氮吸附法和冻融循环试验对硅酸钙板的研究表明硅酸钙板中存在少部分微孔和大量的介孔，外掺碱激发剂后可有效地降低硅酸钙板中的总孔体积和孔径分布范围，细化平均孔径使部分的有害孔和少害孔转化为无害孔，提高了硅酸钙板的抗折强度和抗冻性能。
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