稻壳灰粒径对水泥砂浆的碱硅酸反应风险影响.pdf

第 卷第期 年月西安建筑科技大学学报(自然科学版)J X i a nU n i v o fA r c h&T e c h(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n)V o l N o F e b 收稿日期:修回日期:基金项目:四川省重点研发计划项目(Y F Q )第一作者:刘文丰(),男,硕士生,主要研究方向为混凝土固废材料E m a i l:q q c o m通信作者:李碧雄(),女,博士,博导,主要从事固废建材资源化、工程结构物理脆弱性研究等E m a i l:l i b i x c o mD O I:j 稻壳灰粒径对水泥砂浆的碱硅酸反应风险影响刘文丰,李碧雄,王熠泽,汪知文,陈权,高攀越(四川大学 建筑与环境学院,四川 成都 ;深地科学与工程教育部重点实验室,四川 成都 ;华西绿舍建材有限公司,四川 成都 )摘要:固废资源化是实现可持续发展的重要内容稻壳灰的火山灰活性高,有望作为辅助性胶凝材料用于水泥砂浆或混凝土,但其中KO和N aO含量较大,需探明不同粒径稻壳灰的掺入可能带来的碱硅酸反应风险现有研究表明,粉煤灰的火山灰活性能抑制碱硅酸反应,已得到广泛应用对比起见,设置了基准组、掺种粒径粉煤灰组和稻壳灰组,在分别测试其抗压、抗折强度的基础上,测试膨胀率,通过S EM和E D S测试了掺粒径为m的稻壳灰试件和未掺稻壳灰试件的微观形貌和元素组成试验结果表明:稻壳灰或粉煤灰的掺入均可以提高砂浆的力学性能,稻壳灰粒径越小提高的程度越大,中值粒径为m的稻壳灰可以使砂浆 d抗压强度提高 ,抗压强度提高 ,效果均好于粉煤灰;稻壳灰的粒径不超 m时,对砂浆的膨胀率可起到显著的抑制作用,且抑制效果优于粉煤灰,m的稻壳灰能使 d膨胀率减小,并使骨料表现为无害,而 m粉煤灰均仅减小 左右的 d膨胀率,骨料仍表现为有害;稻壳灰的火山灰活性不仅能生成低C a/S i比的C S H凝胶,降低碱含量,还能使砂浆致密性提高,抑制碱离子和水的渗透,从而表现为对碱硅酸反应的抑制效果关键词:碱硅酸反应;稻壳灰;粒径;粉煤灰;微观分析中图分类号:TU 文献标志码:A文章编号:()E f f e c t o f r i c eh u s ka s hp a r t i c l e s i z eo na l k a l i s i l i c ar e a c t i o nr i s ko f c e m e n tm o r t a rL I UW e n f e n g,L IB i x i o n g,WANGY i z e,WANGZ h i w e n,CHENQ u a n,G A OP a n y u e(C o l l e g eo fA r c h i t e c t u r ea n dE n v i r o n m e n t,S i c h u a nU n i v e r s i t y,C h e n g d u ,C h i n a;K e yL a b o r a t o r yo fD e e pE a r t hS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g,M i n i s t r yo fE d u c a t i o n,C h e n g d u ,C h i n a;H u a s h iG r e e nH o m e l a n dB u i l d i n gM a t e r i a l sC o,L t d,C h e n g d u ,C h i n a)A b s t r a c t:S o l i dw a s t er e c y c l i n g i sa n i m p o r t a n tp a r to fa c h i e v i n gs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t R i c eh u s ka s hh a sh i g hp o z z o l a n i ca c t i v i t ya n d i se x p e c t e dt ob eu s e da sa na u x i l i a r yc e m e n t i t i o u sm a t e r i a l f o rc e m e n tm o r t a ro rc o n c r e t e H o w e v e r,t h ec o n t e n to fKOa n dN aOi nRHAi sh i g h,s oi t i sn e c e s s a r yt of i n do u tt h er i s ko fa l k a l is i l i c ar e a c t i o nt h a tm a yb ec a u s e db yt h em i x i n go fRHA w i t hd i f f e r e n tp a r t i c l es i z e s T h ee x i s t i n gr e s e a r c hs h o w st h a tt h ep o z z o l a n i ca c t i v i t yo ff l ya s hi n h i b i t sa l k a l is i l i c ar e a c t i o na n dh a sb e e n w i d e l yu s e d F o rc o m p a r i s o n,ab e n c h m a r kg r o u p,ag r o u pw i t hd i f f e r e n tp a r t i c l es i z e so f f l ya s h,a n dag r o u pw i t hr i c eh u s ka s ha r es e tu p O nt h eb a s i so f t e s t i n gt h ec o m p r e s s i v es t r e n g t ha n df l e x u r a l s t r e n g t hr e s p e c t i v e l y,t h ee x p a n s i o nr a t e i st e s t e d,a n dt h em i c r o s t r u c t u r ea n de l e m e n t a l c o m p o s i t i o no f t h er i c eh u s ka s hs p e c i m e n sw i t hap a r t i c l es i z eo fma n dt h es p e c i m e n sw i t h o u t r i c eh u s ka s ha r e t e s t e db yS EMa n dE D S T h e t e s t r e s u l t s s h o wt h a t t h em e c h a n i c a l p r o p e r t i e so fm o r t a rc a nb e i m p r o v e db ya d d i n gr i c eh u s ka s ho r f l ya s h T h es m a l l e rt h ep a r t i c l es i z eo fr i c eh u s ka s h,t h eg r e a t e r t h ed e g r e eo f i m p r o v e m e n t T h eRHAw i t ham e d i a np a r t i c l e s i z eo f mc a n i n c r e a s e t h e dc o m p r e s s i v es t r e n g t ho fm o r t a rb y a n d ,b o t ho fw h i c ha r eb e t t e r t h a n f l ya s h W h e n t h ep a r t i c l e s i z eo fRHAi sn o tm o r e t h a n m,i tc a ns i g n i f i c a n t l yi n h i b i tt h ee x p a n s i o nr a t eo fm o r t a r,a n dt h ei n h i b i t i o ne f f e c t i sb e t t e rt h a nt h a to ff l ya s h mr i c eh u s ka s hc a nr e d u c et h e de x p a n s i o nr a t eb y,a n dm a k et h ea g g r e g a t eh a r m l e s s,w h i l e mf l ya s ho n l yr e d u c e s t h e de x p a n s i o nr a t eb y,a n dt h ea g g r e g a t e i ss t i l l h a r m f u l T h ep o z z o l a s t i c a c t i v i t yo fRHAc a nn o t o n l yg e n e r a t eC S Hg e lw i t h l o wC a/S i r a t i o a n d r e d u c e a l k a l i c o n t e n t,b u t第期刘文丰,等:稻壳灰粒径对水泥砂浆的碱硅酸反应风险影响a l s o i m p r o v et h ec o m p a c t n e s so fm o r t a ra n di n h i b i tt h ep e n e t r a t i o no fa l k a l i i o n sa n dw a t e r,t h u ss h o w i n ga ni n h i b i t o r ye f f e c to na l k a l i s i l i c a t er e a c t i o n K e yw o r d s:a l k a l i s i l i c ar e a c t i o n;r i c eh u s ka s h;p a r t i c l es i z e;f l ya s h;m i c r oa n a l y s i s水泥砂浆是一种应用最为广泛的土木工程建筑材料近年来,硅灰、矿粉、粉煤灰等矿物掺合料已被大量消耗而变得供给紧张,并且建筑原材料市场充斥各种来源不明、质量无法保证的矿物掺合料,严重威胁着工程质量因此,寻找新型优质矿物掺和料是解决上述问题的重要途径之一稻壳作为一种农作物加工的副产品,产量大,且价格低我国稻壳年产量约为 万t,占世界总产量的 将其煅烧后得到的稻壳灰含有大量的无定形S i O,含量可高达,活性氧化物S A F(S i OA lOF eO)含量约为 ,具有很高的火山灰活性,何凌侠测得稻壳灰活性指数高达 ,可比肩硅灰将其作为辅助性胶凝材料掺入水泥砂浆中,一方面,可起到良好的增强改性作用,有效提升强度和耐久性能;另一方面,可减少水泥的用量,达到节能减排的效果,符合国家双碳战略和绿色发展的要求可见,将稻壳灰作为辅助性胶凝材料用于水泥砂浆具有极大的潜力稻壳灰的化学组成及理化性质与其灼烧加工工艺有关,通常含有一定量的KO和N aO,KO含量甚至可高达到 左右相关标准对水泥碱 含 量 的 要 求 是(N aO KO)不 高 于 ,稻壳灰的碱含量通常已超过该标准,故有必要关注稻壳灰掺入对碱硅酸反应的影响碱硅酸反应是来自水泥、外加剂、掺合料、骨料、拌合水等组分及 周围环境 中的碱与 骨 料 中 的 活 性S i O成分反应产生碱硅酸盐凝胶,凝胶固体体积大于反应前的体积,并有强烈的吸水性,吸水后膨胀引起混凝土内部膨胀应力,进而导致混凝土开裂,严重的会使混凝土结构崩溃据估计,在全球范围内碱硅酸反应每年造成的经济损失数以亿美元计,已成为严重影响混凝土性能的问题之一因此,评估掺稻壳灰水泥砂浆硅酸反应是推广稻壳灰应用的必要基础稻壳灰对碱硅酸反应的影响主要有两个方面一是稻壳灰所含有的碱和活性S i O,作为碱硅酸反应的反应物,会促进碱硅酸反应的发生;二是稻壳灰的高火山灰活性,能够抑制碱硅酸反应因此,稻壳灰对碱硅酸反应的影响究竟如何,需要深入研究目前,国内正缺乏对掺稻壳灰水泥砂浆碱硅酸反应的关注,国外已有少量研究,但结论不尽统一文献 仅研究了稻壳灰掺量对碱硅酸反应的影响,缺乏对不同粒径影响的研究文献 发现掺入粒径大于 m的稻壳灰会使水泥砂浆产生碱硅酸破坏,而文献 则认为即使粒径达到 m的稻壳灰也能抑制碱硅酸反应文献 认为粒径为m的稻壳灰能够抑制碱硅酸反应,而文献 则认为,即使稻壳灰的粒径再小,也会发生团聚现象,从而增加碱硅酸反应风险综上所述,在目前已有的研究中,对于稻壳灰粒径对碱硅酸反应的影响情况的结论,存在分歧另一方面,粉煤灰作为辅助性胶凝材料能有效抑制碱硅酸反应,且现已被广泛应用为探明不同粒径稻壳灰对砂浆碱硅酸反应的影响,以粉煤灰作为对照组,在测试砂浆力学性能的基础上,采用快速砂浆棒法对比研究不同粒径稻壳灰 和 粉 煤 灰 的 碱 硅 酸 反 应 风 险,并 采 用S EM和E D S技术,研究稻壳灰对水泥砂浆的水化和微观形貌的影响,以此分析对碱硅酸反应的影响机理,为稻壳灰的推广应用提供依据 试验概况 试验材料水泥采用都江堰拉法基水泥有限公司生产的PC R复合硅酸盐水泥,中值粒径为 m;稻壳灰是由原状稻壳经马弗 炉先 灼烧后 灼烧获得,再通过WZW型球磨机球磨不同时间达到相应粒径,其灼烧后的形貌如图所示;粉煤灰采用四川济鹏建材有限公司生产的F类级粉煤灰,通过WZW型球磨机球磨不同时间至相应粒径,为保证球磨时间和粒径的关系一致,稻壳灰和粉煤灰的球磨质量均为每次k g,转速保持 r/m i n不变;细集料为最大粒径不超过 mm的河砂,平均粒径经测定为 m;减水剂为伟合科技生产公司提供的聚羧酸高性能减水剂,减水率大于 各胶凝材料的化学组成成分如表所示,河砂的化学成分如表所示,稻壳灰和粉煤灰的研磨时间和粒径如表和表所示水为实验室自来水西安建筑科技大学学报(自然科学版)第 卷图灼烧后的稻壳灰形貌F i g M o r p h o l o g yo f r i c eh u s ka s ha f t e rb u r n i n g表胶凝材料化学组成()T a b C h e m i c a l c o m p o s i t i o no f c e m e n t i t i o u sm a t e r i a l s/材料S i OA lOF eOC a OM g OS O水泥 稻壳灰 粉煤灰 表河砂的化学组成()T a b C h e m i c a l c o m p o s i t i o no f r i v e r s a n d/材料S i ON aOKOA lOM g OC a OS OF eOM n O河砂 表稻壳灰研磨时间与对应粒径和比表面积T a b P a r t i c l e s i z ea n ds p e c i f i c s u r f a c ea r e ac o r r e s p o n d i n g t og r i n d i n g t i m eo f r i c eh u s ka s h研磨时间/m i n中值粒径大小/m比表面积/mk g 表粉煤灰研磨时间与对应粒径和比表面积T a b P a r t i c l e s i z ea n ds p e c i f i c s u r f a c ea r e ao ff l ya s hc o r r e s p o n d i n g t og r i n d i n g t i m e研磨时间/m i n粒径大小/m比表面积/mk g 试验方法 抗压抗折测试水泥砂浆的抗压、抗折强度试验方法依照水泥胶 砂 强 度 检 验 方 法(I S O法)(G B/T )实施,每组个试件,试件尺寸为 mm mm mm,养护方式为常温养护,力学性能通过万能试验机搭配相对应的模具进行试验加载 形 式 为 位 移 控 制,抗 折 强 度 加 载 速 度 为 mm/s,抗压强度加载速度为 mm/s 碱骨料膨胀率试验水泥砂浆的碱骨料膨胀率试验方式按照欧标A S TMC 进行,采用仪器为J K S型碱骨料试验箱,如图所示将搅拌好的砂浆倒入尺寸为 mm mm mm的钢模具当中,在振捣台上振捣 s之后,先置于 恒温水槽中水浴 h,再浸入m o l/L的N a OH溶液在 恒温条件下养护,并测试每组个试件相应龄期的膨胀率膨胀率通过图所示比长仪进行测量,并使用千分表进行读数,千分表安装前需调至零点,试件的铜测头与千分表接触后读数,需注意另一端的铜测头要置入凹槽中,整个装置需要保持平整试件在拆模后进行第一次测量之后每隔、和 d测量一次千分表如图所示膨胀率计算公式如下ExLxL 式中:Lx为相应龄期读数;L为初始值根据标准:当 d膨胀率小于 ,骨料无害;膨胀率大于 ,具 有 潜 在 有 害 碱 活 性;膨 胀 率 在第期刘文丰,等:稻壳灰粒径对水泥砂浆的碱硅酸反应风险影响 和 之间为可疑骨料图J K S型碱骨料试验箱F i g J K St y p ea l k a l i a g g r e g a t e t e s t c h a m b e r 微观测试分别制取掺稻壳灰和未掺稻壳灰水泥砂浆试件,稻壳灰粒径为m常温养护 d后,通过对微观形貌和元素组成的观测辨别砂浆的水化程度和产物,并从水化角度来评价稻壳灰对力学性能和碱硅酸反应的影响通过S EM和E D S对稻壳灰水泥砂浆试件进行微观形貌和元素组成检测采用仪器为双束超高分辨场发射扫描电镜(F I B S EM),并配有配套的能谱仪(E D S)图比长仪和千分表F i g C o m p a r a t o ra n dd i a l i n d i c a t o r 试验配合比试验分为水泥砂浆碱骨料试验和微观分析试验,碱骨料试验配合比如表所示组别中F A代表粉煤灰,RHA代表稻壳灰,数字代表粉煤灰或稻壳灰的粒径微米数,如F A 代表掺入粒径为 m的 粉 煤 灰减 水 剂 用 量 均 为 胶 凝 材 料 的稻壳灰和粉煤灰掺量均为胶凝材料总量的 微观试验配合比如表所示,稻壳灰粒径为m微观试验主要分析稻壳灰的掺入对水化产物和微观形貌两个方面的影响,并以此说明稻壳灰对碱硅酸反应的影响机理因此,微观试验试件不再用N a OH溶液浸泡,仅常温养护且另用配合比表碱骨料试验配合比(k gm)T a b M i xp r o p o r t i o no fa l k a l i a g g r e g a t e t e s t/k gm组别水泥粉煤灰稻壳灰河砂水减水剂J Z F A F A F A F A RHA RHA RHA RHA 表微观分析试验配合比(k gm)T a b M i xp r o p o r t i o no fm i c r o a n a l y s i s t e s t/k gm组别稻壳灰水泥河砂水减水剂A A 试验结果与分析 抗折和抗压强度采用稻壳灰或粉煤灰替代 水泥制备的水泥砂浆的抗压强度如图和图所示图稻壳灰水泥砂浆抗压强度F i g C o m p r e s s i v e s t r e n g t ho fR H Ac e m e n tm o r t a r图粉煤灰水泥砂浆抗压强度F i g C o m p r e s s i v e s t r e n g t ho fF Ac e m e n tm o r t a r西安建筑科技大学学报(自然科学版)第 卷由图和图可知,掺入稻壳灰和粉煤灰替代 水泥对抗压强度有明显的提升效果其中掺稻壳灰的水泥砂浆抗压强度随着稻壳灰粒径的减小逐渐提升,当稻壳灰粒径为m时,d抗压强度相比于J Z组能够提高 对于掺粉煤灰组试件,其抗压强度随着粉煤灰粒径的减小呈现出先增大后减小的变化趋势,粒径为 m的粉煤灰对于抗压强度的提升效果最好当稻壳灰的粒径为 m,试件的d抗压强度相较于基准组有所下降,d抗压强度也没有明显的变化,是由于粗粒径的稻壳灰比表面积小,火山灰反应慢,其具有的吸水特性还会阻碍水泥的水化反应,延长凝结时间,从而对水泥砂浆的孔结构和强度产生不利影响 各组水泥砂浆的抗折强度如图和图所示,从图中可以看出抗折强度变化趋势与抗压强度规律基本相同,稻壳灰的 d抗折强度与粒径的关系几乎呈线性相关,粒径为m的稻壳灰可以使 d抗折强度提升 图稻壳灰水泥砂浆抗折强度F i g F l e x u r a l s t r e n g t ho fR H Ac e m e n tm o r t a r图粉煤灰水泥砂浆抗折强度F i g F l e x u r a l s t r e n g t ho fF Ac e m e n tm o r t a r对比稻壳灰和粉煤灰对抗压、抗折强度的提升效果,当稻壳灰粒径为m时,掺入稻壳灰能使水泥砂浆的 d抗压强度和抗折强度达到 和 MP a,分别大于掺 m粉煤灰水泥砂浆的 d抗压强度和抗折强度 和 MP a 膨胀率及碱硅酸反应风险分析掺粉煤灰和稻壳灰的水泥砂浆、d的膨胀率试验结果分别如图、所示由图可知,J Z组的 d膨胀率为 ,而根据标准A S TMC ,当膨胀率大于 时,骨料就具有潜在有害碱活性,证明所掺河砂为活性骨料,给水泥砂浆带来一定的碱硅酸反应风险由图可知,因河砂活性较大,粉煤灰组的 d膨胀率均大于 ,但其膨胀率明显低于基准组,d时下降的幅度均达 左右可见,相较于水泥,粉煤灰对水泥砂浆的碱硅酸反应具有明显的抑制作用,文献 中的研究也得出了近似结论此外需要指出的是,粉煤灰的粒径大小对粉煤灰抑制碱硅酸反应的效果影响甚微图粉煤灰水泥砂浆膨胀率F i g E x p a n s i o nr a t eo fF Ac e m e n tm o r t a r图稻壳灰水泥砂浆膨胀率图F i g E x p a n s i o nr a t eo fR H Ac e m e n tm o r t a r由图可知,掺稻壳灰水泥砂浆的膨胀率随稻壳灰粒径的减小而逐渐减小当稻壳灰的粒径小于 m时,对碱硅酸反应的抑制效果优于粉煤灰尤其是粒径为 和m的稻壳灰能够使水泥砂浆的 d膨胀率均低于 ,相比于基准组下降 和,使河砂表现为无害骨料可见第期刘文丰,等:稻壳灰粒径对水泥砂浆的碱硅酸反应风险影响当稻壳灰的粒径小于 m,其抑制碱硅酸反应的效果十分优异究其原因,一方面是小粒径的稻壳灰比表面积较大,因此其火山灰活性更高,发生的火山灰反应更强,有研究表明,火山灰反应是稻壳灰能够抑制碱硅酸反应的主要原因 另一方面是当稻壳灰的粒径足够小时,能有效填充水泥砂浆 内 部 孔 隙,从 而 提 高 水 泥 砂 浆 的 抗 渗性 当水泥砂浆内部的渗透性降低,可阻止碱硅酸反应所需水分的渗透,从而起到抑制碱硅酸反应的效果 当稻壳灰粒径为 m时,d的膨胀率相较于基准组有明显上升此时由于稻壳灰粒径较大,砂浆内部不仅发生了由活性骨料导致的碱硅酸反应,还发生了由稻壳灰含有的活性S i O导致的碱硅酸反应一方面,粒径大且粗糙的稻壳灰会增加砂浆内部空隙,导致水分更易流动,碱硅酸反应增强,从而产生膨胀;另一方面,稻壳灰本身所携带的活性S i O与孔溶液中的碱发生反应而膨胀开裂,H aT h a n hL e等 在研究中发现,大粒径稻壳灰类似活性骨料,提供了碱硅酸反应所需的活性S i O,其反应机理如图 所示对于大粒径的稻壳灰,其表面的活性S i O发生火山灰反应生成C S H凝胶将稻壳灰包裹住,稻壳灰颗粒内部活性S i O无法与孔溶液中的C a(OH)接触;另一方面,孔溶液中稻壳灰带入的钠离子和钾离子因粒径远小于钙离子,可透过C S H凝胶进入稻壳灰内部与活性S i O发生碱硅酸反应,使稻壳灰颗粒膨胀破裂而对于粒径较小的稻壳灰,因其比表面积大,活性S i O与孔溶液接触充分,火山灰反应较为彻底,故N a、K不能再与活性S i O反应生成A S R凝胶图 稻壳灰活性S i O膨胀原理F i g E x p a n s i o np r i n c i p l eo fa c t i v a t e dS i Of r o mR H A 碱硅酸反应的抑制机理稻壳灰水泥砂浆界面过渡区微观形貌图如图 所示由图 可发现,由于稻壳灰的火山灰反应在降低C a(OH)晶体数量的同时也会削弱其取向程度,使A 组骨料与浆体界面过渡区相比于A 组更加密实,这不仅会使强度得到显著提高,还会提高水泥砂浆的致密性,降低其渗透率,从而抑制水和碱离子扩散 水泥砂浆 d的E D S图谱由图 和表所示由图 可知,A 组含有更多的针状物并且大量聚集,该物质为钙矾石和针状C S H凝胶,表明掺入稻壳灰后,促进了二次水化反应,生成了更多的C S H由表可知,A 与A 组相比,浆体微区中C a/S i明显降低至 以下,表明浆体中大量C a元素参与反应被消耗,即有大量的C a(OH)参与二次水化反应生成C S H同时,G l a s s e r等 基于表面电荷理论,认为当C a/S i值较低时,C S H表面电荷就会为负,由于负电荷的增加,其吸附碱金属离子等阳离子的能力就会增强在C S H大量吸附碱金属离子后,碱硅酸反应就会受到抑制图 水泥砂浆 d的S EM图F i g S E Mo f c e m e n tm o r t a rm i x e dw i t h r i c eh u s ka s h f o r d a y s图 水泥砂浆 d的S EM E D S图F i g S EM E D Sd i a g r a mo f dc e m e n tm o r t a r西安建筑科技大学学报(自然科学版)第 卷上述微观研究表明,稻壳灰作为一种高火山灰活性的辅助性胶凝材料,其对碱硅酸反应的影响机理主要有两点:()使浆体和骨料界面过渡区致密性得到提高,水泥砂浆渗透率降低,使得水和碱金属的扩散收到影响,以此抑制碱硅酸反应及其胶凝的吸水膨胀;()生成低C a/S i比的C S H凝胶,并与溶液中的碱结合,降低碱含量,抑制碱硅酸反应由于稻壳灰的粒径越小,火山灰反应程度和填充效应越大,因此细粒径的稻壳灰在力提升学性能和抑制碱硅酸反应两方面均表现出更好的效果表水泥砂浆E D S元素分析表()T a b E D Se l e m e n t a n a l y s i s t a b l eo f c e m e n tm o r t a r/组别元素OM gA lS iKC aC a/S iA A t A 结论本文为探究稻壳灰粒径对水泥砂浆的碱硅酸反应风险的影响,以粉煤灰作为对比,在测试抗折和抗压强度的基础上,通过快速砂浆棒法测试了试件膨胀率,并用S EM和E D S方法研究了稻壳灰对水泥砂浆的水化和微观形貌的影响,得出了以下结论:()掺入稻壳灰或粉煤灰均能提高水泥砂浆的抗压及抗折强度,掺有稻壳灰的水泥砂浆试件的力学性能随稻壳灰粒径的减小而逐渐增大,当稻壳灰粒径为m时,d抗压强度和抗折强度能够分别提升 和 ,效果均优于粉煤灰;()稻壳灰和粉煤灰的掺入均能抑制碱硅酸反应,稻壳灰的粒径越小,对碱硅酸反应的抑制效果越显著,当稻壳灰的粒径小于 u m时,效果优于粉煤灰粒径为m的稻壳灰能够降低 的 d膨胀率,使膨胀率小于 ,使得河砂从有害骨料表现为无害骨料;()当稻壳灰粒径大于 m时,会增大碱硅酸反应风险粒径较大的稻壳灰,会增加砂浆内部空隙,导致水分和碱更易流动,从而使碱硅酸反应增强同时稻壳灰本身所携带的活性S i O会使其作为活性骨料,与孔溶液中的碱发生碱硅酸反应;()当稻壳灰粒径小于 u m时,对碱硅酸反应有较强的抑制作用原因是小粒径稻壳灰的火山灰反应作用不仅可以降低碱含量,还能改善水泥砂浆的界面结构,提升强度的同时使其渗透性降低,使得水和碱金属离子的扩散受到影响,以此抑制碱硅酸反应及其胶凝的吸水膨胀参考文献R e f e r e n c e s胡艳香,任雪琪,涂佳辉,等锂渣和橡胶粉掺量对水泥砂浆力学性能影响研究J混凝土,():,HUY a n x i a n g,R E N X u e q i,TUJ i a h u i,e ta l E f f e c to f l i t h i u ms l a ga n dr u b b e rp o w d e ro nm e c h a n i c a l p r o p e r t i e so fc e m e n tm o r t a rJ C o n c r e t e,():,刘振正,谢春磊,王学营,等稻壳灰的制备及其对地聚物力学性能的影响J硅酸盐通报,():L I UZ h e n z h e n g,X I EC h u n l e i,WAN GX u e y i n,e ta l P r e p a r a t i o no f r i c eh u s ka s ha n d i t se f f e c to nm e c h a n i c a l p r o p e r t i e so fg e o p o l y m e rJB u l l e t i no ft h eC h i n e s eC e r a m i cS o c i e t y,():王维红,景何仿,李新睿,等高性能混凝土热工性能及耐 高 温 性 能 试 验 研 究 J混 凝 土,():WANG W e i h o n g,J I N GH e f a n g,L IX i n r u i,e t a l E x p e r i m e n t a ls t u d y o nt h e r m a lp e r f o r m a n c ea n d h i g ht e m p e r a t u r er e s i s t a n c ep e r f o r m a n c eo fh i g hp e r f o r m a n c ec o n c r e t eJ C o n c r e t e,():汪知文,李碧雄稻壳灰应用于水泥混凝土的研究进展J材料导报,():WANGZ h i w e n,L IB i x i o n g R e s e a r c hp r o g r e s so na p p l i c a t i o no f r i c eh u s ka s hi nc e m e n ta n dc o n c r e t eJM a t e r i a l sR e p o r t s,():何凌侠,尹健,田冬梅,等稻壳灰对活性粉末混凝土强度的影响J湘潭大学自然科学学报,():HEL i n g x i a,Y I NJ i a n,T I AND o n g m e i,e ta l E f f e c to fr i c eh u s ka s ho nt h es t r e n g t ho fr e a c t i v ep o w d e rc o n c r e t eJ ,():中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局通用硅酸盐水 泥:G B S北 京:中 国 标 准 出 版社,G e n e r a lA d m i n i s t r a t i o no fQ u a l i t yS u p e r v i s i o n,I n s p e c t i o na n dQ u a r a n t i n eo ft h eP e o p l e sR o p u b i l i co fC h i n a G e n e r a lP o r t l a n dC e m e n t:G B S B e i j i n g:S t a n d a r d sP r e s so fC h i n a,龚青南,王德辉混凝土碱硅酸反应膨胀预测模型的研 究 进 展 J硅 酸 盐 通 报,():第期刘文丰,等:稻壳灰粒径对水泥砂浆的碱硅酸反应风险影响G ON GQ i n g n a n,WAN GD e h u i R e v i e wo fe x p a n s i o np r e d i c t i o nm o d e l sf o ra l k a l i s i l i c ar e a c t i o no fc o n c r e t eJ B u l l e t i no f t h eC h i n e s eC e r a m i cS o c i e t y,():王威,刘连新,张毅青藏地区集料碱硅酸反应的研究分析J混凝土,():WANG W e i,L I U L i a n x i n,Z HAN G Y i A n a l y s i so ft h er e a c t i o ns t u d yo f a g g r e g a t ea l k a l i s i l i c i ca c i di nt h eQ i n g h a iT i b e t a r e aJ C o n c r e t e,():A B B A SS,KA ZM IS,MUN I R MP o t e n t i a lo fr i c eh u s ka s h f o rm i t i g a t i n g t h e a l k a l i s i l i c a r e a c t i o n i nm o r t a rb a r si n c o r p o r a t i n gr e a c t i v ea g g r e g a t e sJC o n s t r u c t i o na n dB u i l d i n g M a t e r i a l s,(F e b ):R AME Z AN I AN P OURA A,Z A R R A B IK,MAHD I KHAN IMM i t i g a t i o no fa l k a l ia g g r e g a t er e a c t i o no fc o n c r e t e sc o n t a i n i n gr i c eh u s ka s h(RHA)C/t hI n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n A l k a l i A g g r e g a t e R e a c t i o n si nC o n c r e t e T r o n d h e i m,N o r w a y:D e p a r t m e n tG e n i eC i v i l,K h a nK a f f a y a t u l l a h,U l l a hM u h a mm a dF a h a d,S h a h z a d aK h a n,e t a l E f f e c t i v eu s eo fm i c r o s i l i c ae x t r a c t e df r o mr i c eh u s ka s hf o rt h ep r o d u c t i o no fh i g h p e r f o r m a n c ea n ds u s t a i n a b l ec e m e n tm o r t