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通过分子动力学模拟的方法，在参照实验数据构建起的初始结构模型的基础上，根据 N-A-S-H 凝胶体系的结构特点，选取 Na 原子、H 2 O 分子及Si2 AlO 10基团作为基本单元的组成，构建了地聚合物凝胶结构模型。根据模拟过程中体系的运动轨迹，进行多次优化模拟操作，计算出 N-A-S-H 凝胶体系的径向分布函数(RDF)、XRD 模拟图谱及力学性能等有关参数，并结合实验数据对所建结构模型的准确性进行了验证。结果表明，分子动力学模拟值与实验值吻合较好，不仅验证了所建结构模型的有效性，也为其在N-A-S-H 凝胶体系的进一步深入研究提供了可能。

关键词: 地聚合物 , 凝胶 , 结构特性 , 分子动力学模拟

MSWIFA制阿利尼特水泥基材料的耐久性

郭晓潞 , 施惠生

材料科学与工程学报

以城市垃圾焚烧飞灰(MSWIFA)为主要原料,在实验室成功烧制了阿利尼特水泥,研究了阿利尼特水泥基材料的抗压强度和耐久性.结果表明:利用MSWIFA烧制的阿利尼特水泥熟料,掺加3％～5％石膏,水泥的抗压强度达到甚至超过对照水泥PC32.5R;阿利尼特水泥基材料的抗碳化、抗渗和抗硫酸盐侵蚀性能优良,干缩率比对照水泥略大;尽管阿利尼特水泥水化过程中溶出的氯离子含量不高,但是有可能加速钢筋锈蚀,因此,不建议将其用于钢筋混凝土中.

关键词: 垃圾焚烧飞灰(MSWIFA) , 阿利尼特水泥 , 抗压强度 , 耐久性

地聚合物固化/稳定化重金属的影响因素及作用机制?

郭晓潞 , 张丽艳 , 施惠生

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.05.003

地聚合物是指采用天然矿物或固体废弃物及人工硅铝化合物为原料，在碱性条件下通过矿物缩聚而形成的三维网状聚合胶凝材料。地聚合物独特的结构与性质使其在固化/稳定化重金属方面具有明显优势，近年来已成为国内外研究热点。针对地聚合物固化/稳定化重金属，重点阐述了影响地聚合物固化/稳定化重金属效果的重要因素，并综述了国内外研究者对地聚合物固化/稳定化重金属作用机制的研究成果。

关键词: 地聚合物 , 固化/稳定化 , 重金属 , 影响因素 , 作用机制

不同钙源对地聚合物反应机制的影响研究

郭晓潞 , 施惠生 , 夏明

材料研究学报 doi:10.11901/1005.3093.2015.558

在地聚合物体系中,反应产物会随原材料化学组成与激发条件的不同产生巨大差异,钙掺杂地聚合物的反应机理、产物组成与结构更为复杂.试验采用5种外加晶体钙源和2种非晶体外加钙源以不同比例与偏高岭土复掺制备地聚合物,研究了外加钙源对地聚合物性能和反应机制的影响.研究表明:外加钙源中Si、Al的溶出量与钙源的结构有关,Si和Al的溶出量之间存在很强的正相关性,而Ca与Si、A1的溶出量之间不存在相关性.外加钙源会降低偏高龄土基地聚合物体系的抗压强度,掺杂非晶体钙源地聚合物的抗压强度均大于掺杂晶体钙源的.外加钙源中Ca的溶出量与抗压强度之间存在负相关性.本研究为拓宽地聚合物原材料的来源和资源化利用含钙工业固体废弃物研制复合地聚合物提供了理论和试验依据.

关键词: 无机非金属材料 , 地聚合物 , 钙 , 偏高岭土 , 粉煤灰 , 矿渣

不同纳米材料对粉煤灰基地聚合物的改性作用?

郭晓潞 , 施惠生 , 夏明

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.11.001

系统研究了不同种类纳米材料对CFA基地聚合物的凝结时间和力学性能的影响，并结合 FT-IR 研究了其纳米改性作用机制。结果表明，纳米Al2 O3对凝结时间的影响不大，纳米 SiO2、硅灰与稻壳灰均能够缩短体系的凝结时间，且掺量越大影响越明显。化学合成纳米材料和天然纳米材料均能提高 CFA基地聚合物早期抗压强度，其中硅灰的适宜掺量为10％(质量分数)，稻壳灰为5％(质量分数)。纳米 SiO2和硅灰的掺入提高了 CFA基地聚合物体系无定型凝胶相的聚合度；纳米Al2 O3和稻壳灰对凝胶相的结构无明显影响。纳米材料通过化学作用、颗粒填充作用和晶种成核作用提高了CFA基地聚合物的抗压强度。

关键词: 地聚合物 , 粉煤灰 , 纳米材料 , 改性