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摘要:本文在总结前人经验的基础上研究了矿渣、粉煤灰早期活性激发剂，重点研究了水泥-矿渣、粉煤灰早期强度激发剂，从中探讨出一些规律，为下一步高性能混凝土配制提供了技术条件。
关键词:复合胶凝材料;研究方法;试验方法
中图分类号：U214.1+6文献标识码：A
一、要改善大掺量矿物掺合料混凝土的早期强度，激发复合胶凝体系的活性的措施：
（一）降低水胶比，降低混凝土水胶比可以明显的提高混凝土的早期强度，随着混凝土减水剂技术的发展，利用高效减水剂将水胶比降到0.3以下，可以在掺入大量矿物掺合料的情况下保证混凝土的早期强度，但是这种混凝土干缩大、脆性高，同时还需要较高成本的塑化剂，因此经济效益并不高。
（二）机械激发，通过机械力的作用，将胶凝材料磨细，增加新的活性表面，加速反应过程。这种方法耗能较大，成本较高。
（三）化学激发，通过一些有机或者无机的化学激发剂来激发其活性，是一种简便易行的方法。
(四) 热激发，通过提高温度的途径来激发矿物掺合料的潜在活性。成本较高，失去了综合利用的意义，而且在现浇混凝土工程中也难以实现。
综上所述，化学激发是最经济可行的一种方法。
二、掺合料活性化学激发方法
常见的化学激发方法有酸激发,碱激发，硫酸盐激发，氯盐激发和晶种激发等。
三、研究方法及路线
采用适宜的混合材复掺比例并利用适当的外加剂激发混合材的活性，是获得高强复合胶凝材料的可行途径。本次研究，我们固定矿渣与粉煤灰比例为1:1，并加入适当的化学激发剂以获得早期强度较高，性能较好的复合胶凝材料。
（一）本文研究方法
本文中我们用的研究方法有：
1、净浆试验方法：试模采用水泥快速成型试模，尺寸为20*20*20，采用水泥净浆试验机搅拌，然后快速倒入试模中成摸，一天后拆模，浸水养护至规定龄期。
2、混凝土实验方法：试配成型对比试验试块（100mm*100mm*100mm），分别测其3d,28d强度。
3、微观分析方法：X射线衍射法（XRD）；电子扫描显微镜（SEM）。
（二） 技术路线
1、激发剂的研制过程
（1）激发剂总体实验效果试探阶段，以净浆为载体，开展对矿渣、粉煤灰有早期活性激发效果的单掺类化学试剂的研究，找出多重可以提高大掺量粉煤灰、矿渣胶凝材料体系早期强度（3D）的激发剂。
（2）实验的复掺阶段，在以上的单掺实验结果的基础上选取效果较好的几种激发剂，按照一定得原理，作正交试验，复合掺入，做净浆试块。
（3）实验的优化阶段。也是实验激发剂的选取阶段，在复掺基础上，选取最好的实验激发剂，做混凝土试块，并且做内部分析。
（三）激发剂激发机理研究过程
由于该体系中氢氧化钙的含量变化对胶凝材料的水化进程起着指示性的作用，所以研究激发剂对该体系中氢氧化钙的影响具有重要意义；
四、早期激发剂的研制
（一）单掺激发试验设计
我们在化学激发实验开始前，调整矿渣，粉煤灰比例固定为1:1，设计实验编号为L1-10，有9种不同的激发剂单掺,（S1-NaCl,S2-CaCl2，S3-Na2SO4,J1-Na2CO3,J2-(NH4) 2NO3,N1-Na2SiO4,M1-Ca(OH) 2,M2-Na 2SO4,Y3-三乙醇胺）与空白试验做平行试验，实验所用水灰比固定为0.3，每组实验所加固体质量及液体体积为一定值，即，固体201g，液体60ml，激发剂过0.9mm筛。早期激发剂研制阶段，所加百分比为0.5%。标准实验组L5及加液体激发剂组L10，加粉煤灰41g以保持整体固体质量值。
（二）实验结果
本次实验，用净浆试验法制的10组试块，每组6个，置于标准养护箱养护，1d后脱模，浸水至养护室养护，3d测抗压强度，实验结果如表2.4所示。从实验的结果可以看出在单激发实验中，试剂对于矿渣、粉煤灰水泥胶凝体系的激发效果不一，参照标准组，九种试剂的激发效果中J1，M1,J2,S1效果位居前四位，早期强度增长较显著。剩余的四种试剂激发效果较差，故选择J1,M1,J2,S1与空白组组成四因素三水平正交表。
五、正交试验设计
（一）正交试验设计
正交试验设计能用少量提取关键信息，并且简单易行，在水泥混凝土试验中已得到广泛的应用，特别是在优选高强度硅酸盐水泥矿物组成、优选各类外加剂品种、掺量和选择混凝土配合比等试验中。
（二） 实验结果
3d后拆模，测其抗压强度，实验结果得出的抗压强度直观分析可知，四个因素的最佳组合配比R4，计算四因素的极差，在四个因素中，对抗压强度影响最大的是S1,J2,J1，故可以设计优化实验以确定三种试剂复掺的最优配方。
六、 系统性质测定
为了检验所得的最佳激发剂配比的应用效果和基本性能，根据D组实验。
根据实验配比，做如下各实验项目：测净浆3d,28d强度，一次两模，每次测两条；水泥胶砂3d,28d,90d強度，一次两模，每次测两条；标准稠度需水量；标准稠度凝结时间。
由实验结果我们可以看到，激发剂并不会影响胶凝材料的凝结时间.
净浆试块强度结果亦表明D2.D3组都能提高复合胶凝材料的早期强度，但是会影响其后期强度发展。
从胶砂的3d强度可以看出，D2,D3强度均明显高于标准空白组，说明S1,J2激发效果明显,可以提高其3d强度.
七、结论
（一）初始实验测定了9种激发剂的效果，各种激发剂的激发效果不一。其中J1, J2,M1,S1在单激发实验中激发效果较为明显。
（二）单掺实验结束后我们选取L934正交表对单掺实验中表现较为良好的激发剂进行正交试验，设计实验组编号R，其中S1,J1,J2对强度影响较大。
（三）进一步优化实验来确定最佳激发剂配比，发现单掺S1，和S1,J2复掺对复合体系的早期强度提高有较为明显的作用，得出最优配比为S1 1%和S1 0.5%,J2 0.5%.
（四）系统性质测定实验结果表明，最佳激发剂配比能够明显的提高复合胶凝体系的早期强度，并且不会影响其凝结时间。
关键词:复合胶凝材料;研究方法;试验方法
中图分类号：U214.1+6文献标识码：A
一、要改善大掺量矿物掺合料混凝土的早期强度，激发复合胶凝体系的活性的措施：
（一）降低水胶比，降低混凝土水胶比可以明显的提高混凝土的早期强度，随着混凝土减水剂技术的发展，利用高效减水剂将水胶比降到0.3以下，可以在掺入大量矿物掺合料的情况下保证混凝土的早期强度，但是这种混凝土干缩大、脆性高，同时还需要较高成本的塑化剂，因此经济效益并不高。
（二）机械激发，通过机械力的作用，将胶凝材料磨细，增加新的活性表面，加速反应过程。这种方法耗能较大，成本较高。
（三）化学激发，通过一些有机或者无机的化学激发剂来激发其活性，是一种简便易行的方法。
(四) 热激发，通过提高温度的途径来激发矿物掺合料的潜在活性。成本较高，失去了综合利用的意义，而且在现浇混凝土工程中也难以实现。
综上所述，化学激发是最经济可行的一种方法。
二、掺合料活性化学激发方法
常见的化学激发方法有酸激发,碱激发，硫酸盐激发，氯盐激发和晶种激发等。
三、研究方法及路线
采用适宜的混合材复掺比例并利用适当的外加剂激发混合材的活性，是获得高强复合胶凝材料的可行途径。本次研究，我们固定矿渣与粉煤灰比例为1:1，并加入适当的化学激发剂以获得早期强度较高，性能较好的复合胶凝材料。
（一）本文研究方法
本文中我们用的研究方法有：
1、净浆试验方法：试模采用水泥快速成型试模，尺寸为20*20*20，采用水泥净浆试验机搅拌，然后快速倒入试模中成摸，一天后拆模，浸水养护至规定龄期。
2、混凝土实验方法：试配成型对比试验试块（100mm*100mm*100mm），分别测其3d,28d强度。
3、微观分析方法：X射线衍射法（XRD）；电子扫描显微镜（SEM）。
（二） 技术路线
1、激发剂的研制过程
（1）激发剂总体实验效果试探阶段，以净浆为载体，开展对矿渣、粉煤灰有早期活性激发效果的单掺类化学试剂的研究，找出多重可以提高大掺量粉煤灰、矿渣胶凝材料体系早期强度（3D）的激发剂。
（2）实验的复掺阶段，在以上的单掺实验结果的基础上选取效果较好的几种激发剂，按照一定得原理，作正交试验，复合掺入，做净浆试块。
（3）实验的优化阶段。也是实验激发剂的选取阶段，在复掺基础上，选取最好的实验激发剂，做混凝土试块，并且做内部分析。
（三）激发剂激发机理研究过程
由于该体系中氢氧化钙的含量变化对胶凝材料的水化进程起着指示性的作用，所以研究激发剂对该体系中氢氧化钙的影响具有重要意义；
四、早期激发剂的研制
（一）单掺激发试验设计
我们在化学激发实验开始前，调整矿渣，粉煤灰比例固定为1:1，设计实验编号为L1-10，有9种不同的激发剂单掺,（S1-NaCl,S2-CaCl2，S3-Na2SO4,J1-Na2CO3,J2-(NH4) 2NO3,N1-Na2SiO4,M1-Ca(OH) 2,M2-Na 2SO4,Y3-三乙醇胺）与空白试验做平行试验，实验所用水灰比固定为0.3，每组实验所加固体质量及液体体积为一定值，即，固体201g，液体60ml，激发剂过0.9mm筛。早期激发剂研制阶段，所加百分比为0.5%。标准实验组L5及加液体激发剂组L10，加粉煤灰41g以保持整体固体质量值。
（二）实验结果
本次实验，用净浆试验法制的10组试块，每组6个，置于标准养护箱养护，1d后脱模，浸水至养护室养护，3d测抗压强度，实验结果如表2.4所示。从实验的结果可以看出在单激发实验中，试剂对于矿渣、粉煤灰水泥胶凝体系的激发效果不一，参照标准组，九种试剂的激发效果中J1，M1,J2,S1效果位居前四位，早期强度增长较显著。剩余的四种试剂激发效果较差，故选择J1,M1,J2,S1与空白组组成四因素三水平正交表。
五、正交试验设计
（一）正交试验设计
正交试验设计能用少量提取关键信息，并且简单易行，在水泥混凝土试验中已得到广泛的应用，特别是在优选高强度硅酸盐水泥矿物组成、优选各类外加剂品种、掺量和选择混凝土配合比等试验中。
（二） 实验结果
3d后拆模，测其抗压强度，实验结果得出的抗压强度直观分析可知，四个因素的最佳组合配比R4，计算四因素的极差，在四个因素中，对抗压强度影响最大的是S1,J2,J1，故可以设计优化实验以确定三种试剂复掺的最优配方。
六、 系统性质测定
为了检验所得的最佳激发剂配比的应用效果和基本性能，根据D组实验。
根据实验配比，做如下各实验项目：测净浆3d,28d强度，一次两模，每次测两条；水泥胶砂3d,28d,90d強度，一次两模，每次测两条；标准稠度需水量；标准稠度凝结时间。
由实验结果我们可以看到，激发剂并不会影响胶凝材料的凝结时间.
净浆试块强度结果亦表明D2.D3组都能提高复合胶凝材料的早期强度，但是会影响其后期强度发展。
从胶砂的3d强度可以看出，D2,D3强度均明显高于标准空白组，说明S1,J2激发效果明显,可以提高其3d强度.
七、结论
（一）初始实验测定了9种激发剂的效果，各种激发剂的激发效果不一。其中J1, J2,M1,S1在单激发实验中激发效果较为明显。
（二）单掺实验结束后我们选取L934正交表对单掺实验中表现较为良好的激发剂进行正交试验，设计实验组编号R，其中S1,J1,J2对强度影响较大。
（三）进一步优化实验来确定最佳激发剂配比，发现单掺S1，和S1,J2复掺对复合体系的早期强度提高有较为明显的作用，得出最优配比为S1 1%和S1 0.5%,J2 0.5%.
（四）系统性质测定实验结果表明，最佳激发剂配比能够明显的提高复合胶凝体系的早期强度，并且不会影响其凝结时间。