答辩讲稿_答辩现场讲稿

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答辩讲稿

各位专家、评审员，大家好！我研究的课题是碱激发粉煤灰/矿渣的制备与性能研究。首先看看论文提纲，论文提纲分四部分，一、研究背景；

二、研究目的、意义与创新点；

三、研究内容；

四、结论与展望。

研究背景。水泥是当今世界应用最广、用量最大的建筑材料，水泥混凝土的应用给社会经济带来了巨大的推动作用。然而，水泥的生产过程产生的CO2等有害气体对环境产生了极大的污染，因此，寻求一种代替水泥生产的绿色材料势在必行。——另外，随着工业的不断发展，粉煤灰、矿渣等工业废弃物的排放与堆存逐年增加，也对环境产生了负面的影响，如何合理利用工业废弃物，变废为宝也是建筑材料界研究的热点。——基于上述存在的问题，许多研究者提出了绿色环保建材—碱激发材料。碱激发材料通常以硅铝质材料为原料，以碱性溶液作为激发剂，其制备过程中不产生二氧化碳等环境污染气体，因此，其制备的材料为绿色环保材料。碱激发材料具有许多优点，例如制备工艺简单、环境污染少，快凝早强，耐久性等。——碱激发材料因原材料的不同其反应产物也不同：原材料以硅钙为主，其产物是C-S-H；原材料以硅铝为主，其产物为三维立体结构的地质聚合物。——单一原材料制备碱激发材料存在许多缺陷：闪凝、收缩大、产生早期裂缝等。鉴于此，本文采用复合体系的碱激发粉煤灰/矿渣为研究对象，为弥补单一材料的缺陷。

研究目的、意义与创新点。目的是以复合体系弥补单一原材料制备碱激发材料的缺陷；意义是制备碱激发粉煤灰/矿渣能对工业废弃物进行利用，减少对水泥的用量，保护环境；——创新点为使用前人使用较少的粉煤灰矿渣为复合体系，研究不同种类粉煤灰对碱激发粉煤灰/矿渣性能的影响

研究内容：研究内容分为4部分：第一、原材料的测定；第二、碱激发粉煤灰/矿渣的凝结性能；第三、碱激发粉煤灰/矿渣的力学性能；第四、碱激发粉煤灰/矿渣的微观结构

一、原材料的测定。测定白云、阳江、黄埔、贵港粉煤灰为低钙粉煤灰，来宾、恒运粉煤灰为高钙粉煤灰；——采用化学方法与X荧光结合测定原材料的活性；——采用激光粒度分布仪测定原材料的粒径分布，其中，第二、三种粉煤灰的粒径较小，第一、六种粉煤灰的粒径较大；——采用X射线衍射仪测定原材料的粒径分布，其中，第一、二、三、四粉煤灰中的晶体含量较少，主要为石英和莫来石；——第五、六粉煤灰晶体含量较多，种类较复杂；——采用扫描电镜观察了原材料的微观形貌，其中，第一、二、三、四粉煤灰的微观颗粒相对较小，第五、六粉煤灰的微观形貌呈大颗粒块体状；——实验中所用碱激发剂由工业硅酸钠、氢氧化钠和蒸馏水配置而成；由于配制激发剂的工业硅酸钠中主要的二氧化硅与氧化铝的含量不确定，因此，用化学滴定法测定其具体含量，再配制碱激发剂。

二、碱激发粉煤灰/矿渣的凝结性能。本章主要研究了激发剂中不同SiO2与Na2O含量、不同粉煤灰/矿渣质量比（原材料渗入量）以及原材料活性对凝结时间的影响。——样品的配比设计根据不同种类粉煤灰、不同粉煤灰/矿渣质量比与不同含量碱激发剂，共设计了62组不同配比；——新拌净浆的凝结时间用维卡仪测定；首先介绍不同含量激发剂对AAFS1(7:3)凝结时间的影响；当激发剂中SiO2含量小于2%，样品随Na2O含量的增加其凝结时间无明显变化规律；当激发剂中SiO2含量大于4%，样品随Na2O含量的增加其凝结时间大致呈延长趋势；以其它种类粉煤灰制备的样品也出现类似规律；——当碱激发剂中Na2O含量一定时，碱激发粉煤灰矿渣AAFS1(7:3)随SiO2含量的增加其凝结时间呈缩短趋势，其它粉煤灰制备的样品同样出现类似规律；改变粉煤灰种类和粉煤灰/矿渣的质量比为1:1，所制备的碱激发材料也有同样的规律性。——不同种类粉煤灰制备的碱激发粉煤灰/矿渣的凝结时间与原材料本身的性质相关。SiO2与Al2O3含量高的粉煤灰，所制备的碱激发粉煤灰/矿渣的凝结时间会延长，Fe2O3含量高的粉煤灰可能会缩短样品的凝结时间。——在粉煤灰体系中增加矿渣的掺入量（降低粉煤灰/矿渣质量比）能有效缩短样品的凝结时间。——高钙粉煤灰在制备样品过程中容易出现闪凝现象。——截止到目前，由于碱激发材料未有一套完整的判定凝结时间的标准，因此，碱激发材料的凝结时间判定仍然参考水泥对凝结时间的标准。本章以SiO2含量在4%~8%，Na2O含量在6%~8%范围内的激发剂制备的碱激发粉煤灰/矿渣，均能符合水泥净浆对凝结时间的要求，为最优凝结时间。

三、碱激发粉煤灰/矿渣的力学性能；主要研究了不同SiO2与Na2O含量的激发剂、不同粉煤灰/矿渣质量比（原材料掺入量）与原材料活性对碱激发粉煤灰/矿渣抗压强度的影响。——每组试块抗压强度取三个试块平均值。——下面首先介绍不同含量激发剂对抗压强度的影响。当激发剂中SiO2含量由0增加至4%时，样品AAFS1（7:3）的抗压强度也相应增加，继续增加SiO2含量，样品抗压强度出现增减现象；当激发剂中Na2O含量由4%增加至6%时，样品的抗压强度增加，继续增加Na2O含量至8%，样品AAFS1（7:3）的抗压强度反而下降，以其它种类粉煤灰制备的碱激发粉煤灰/矿渣也出现类似现象，激发剂以SiO2含量为4%，Na2O含量为6%制备样品抗压强度最优，而且能够节约成本；改变粉煤灰/矿渣质量比为1:1样品抗压强度也得出类似规律。——下面来探讨一下原材料质量比对抗压强度的影响。从图中可以看出，粉煤灰/矿渣质量比为1:1样品7天与28天的抗压强度明显高于质量比为7:3的抗压强度。由此可知，在粉煤灰体系中增加矿渣的掺入量（降低粉煤灰/矿渣的质量比）能提高样品的抗压强度。——其它条件相同时，活性高的粉煤灰与矿渣混合制备样品的抗压强度比活性低粉煤灰制备样品的抗压强度要高。

三、碱激发粉煤灰/矿渣的微观结构。研究碱激发粉煤灰/矿渣的微观结构是为了更好的解析其宏观性能；——样品微观结构的研究包括微观形貌、反应产物、晶相分析与孔结构分析。——下面介绍碱激发粉煤灰/矿渣的微观形貌；首先介绍不同含量激发剂对样品微观形貌的影响；当激发剂中SiO2含量小于等于2%时，样品7天的结构较松散；当激发剂中SiO2含量大于等于4%时，样品7天的微观形貌呈均一致密结构，——其28天样品的微观形貌也出现类似规律。——激发剂中Na2O含量对微观形貌的影响。激发剂中Na2O含量过高，制备的样品微观形貌反而变松散。——下面来研究粉煤灰/矿渣不同质量比对微观形貌的影响；从图中可以看出，粉煤灰/矿渣质量比为1:1样品的结构比7:3的更加致密，由此可知，在体系中增加矿渣的掺入量能提高材料的致密性。——不同粉煤灰种类制备的碱激发粉煤灰/矿渣的微观形貌也有差别。在前面对原材料的活性测定中，第二、三种粉煤灰的活性最高，因此在反应时更加充分，材料微观结构更加致密。——碱激发粉煤灰/矿渣的反应产物。对配比为0-6% 7天与28天样品进行分析，其中Ca/Si=2.98，Ca/(Si+Al)=2.35，表明反应产物中形成水化硅酸钙和水化硅铝酸钙凝胶体。另外，Na/(Si+Al)28天样品较其7天样品有所增大，表面其28天样品中形成地质聚合物凝胶；配比4%-6%中Ca/Si=1.48，Ca/(Si+Al)=1.14，表明反应产物中形成水化硅酸钙和水化硅铝酸钙凝胶体；Na/(Si+Al)=0.44，而Ca/Si 比较低，表明产物中钙含量较少，该点处可能有一定量地质聚合物凝胶；其28天样品中的Na/(Si+Al)趋于稳定（0.31~0.34之间），表明在反应中形成了分布均匀的地质聚合物凝胶。——不同SiO2含量、Na2O含量、不同活性粉煤灰制备的碱激发粉煤灰矿渣中形成不同类型的沸石相；——碱激发粉煤灰/矿渣的孔结构。下面介绍激发剂中不同SiO2含量对孔结构的影响；碱激发粉煤灰/矿渣随SiO2含量的增加其7 天与28天样品的孔隙率减小，结合形貌与抗压强度，激发剂中SiO2含量的增加，样品孔隙率减小，微观形貌越致密，抗压强度越大。——激发剂中Na2O含量对样品孔结构的影响。Na2O含量过高的激发剂制备样品的孔隙率越大，结合形貌与抗压强度，Na2O含量过高的激发剂制备样品的孔隙率越大，微观形貌越松散，抗压强度越低；——下面介绍粉煤灰/矿渣不同质量比对孔结构的影响。粉煤灰/矿渣质量比越小（增加矿渣掺入量），制备样品的孔隙率越小，结合形貌与抗压强度，增加矿渣掺入量能降低样品孔隙率，其微观形貌越致密，抗压强度越高。——不同活性粉煤灰制备的碱激发粉煤灰/矿渣的孔隙率也有一定差别。从图中可以看出，活性越高的粉煤灰制备的碱激发粉煤灰/矿渣的孔隙率越低，结合形貌与抗压强度，活性越高的粉煤灰制备的碱激发粉煤灰/矿渣的孔隙率越低，微观形貌越致密，抗压强度越高。——宏观性能与微观结构的关系。——结论与展望。