1.凝石的涵義
凝石技術是依據(jù)大地成巖理論和自然界相容原理,以主體和配體的二元組分設計和結構設計為核心,初步形成的硅鋁基膠凝材料的理論體系與技術體系。凝石包括三個含義:凝石代表一套仿地成巖理論,凝石是凝結起來的石頭,具有與大自然相容的組分和堅硬、耐久的類巖石性能,是對大地成巖仿真的實踐;凝石又代表一種社會經濟的綠色循環(huán),凝石可以全面利用固體排放物,可以清潔生產,可以制備凝石水泥,凝石節(jié)省資源、節(jié)約能源、保護生態(tài),是資源-能源-環(huán)境-材料領域良性循環(huán)的載體;凝石還代表一代新的建筑膠凝材料文明,人類建筑文明經歷了千年的石灰“三合土”時代、百年的水泥“混凝土”時代,即將迎來可持續(xù)發(fā)展的第三代建筑膠凝材料文明。
2.凝石技術現(xiàn)狀
凝石具有凝膠和巖石雙重特性,包括了“硅鋁基膠凝體系”和“仿地成巖”雙重內容。強化凝石固結過程的動力學條件是仿地成巖的凝石技術研究關鍵,目前工作主要從組分匹配原則、成巖過程系統(tǒng)功理論、緊密堆積規(guī)則和中性定則四方面進行研究。
凝石的物質構成是仿照天然巖石的化學構成設計的。凝石是由主體及配體兩部分物料(二元)組成,要求兩者相配能在常溫條件下水化凝結成巖石。主體材料是選自具有高潛能非平衡態(tài)的非晶(微晶)化的物料(如粉煤灰、礦渣等);配體材料的選用是根據(jù)巖石礦物化學組成,選擇能使主體物料潛能發(fā)揮并與之相容成巖的復合活化成巖流體,配體是對主體形成巖石所缺成分的補充。凝石二元化仿地設計(如圖)使膠凝材料濕制備的清潔生產模式得以實現(xiàn)。
表——凝石與水泥成分及水化硬化機理比較
項目 |
凝石 |
水泥 |
膠凝材料 |
主體:火山灰化物料90%以上 配體:復合成巖流體5%以下 |
主體:水泥熟料60%以上 摻合料:火山灰化物料40%以下 |
水化膠凝機理 |
成巖流體與火山灰物料形成化學鍵 |
膠凝物水化形成CSH凝膠 |
混凝土硬化機理 |
成巖物質與砂石形成界面化學鍵合- “焊接”作用 |
膠凝物CSH凝膠與砂石形成物理“包裹”-氫鍵及范德華力作用 |
養(yǎng)護條件 |
防止成巖流體流失 |
保持足夠水分水化 |
注意:以上論述并不代表中國混凝土網的觀點,只作轉載供大家鑒別討論!