碱激发与地聚物：两种不同的混凝土胶凝材料

https://www.youtube.com/watch?v=3QGUCHt0tDs

碱激活材料（AAM）不是聚合物，因此不能称为地质聚合物。地质聚合物不是 AAM 的子集，因为它们不是氢氧化钙的替代品，其化学性质完全不同。那些声称这两个术语是同义词的人正在宣扬一种误导性的科学信念。观看这两个视频了解原因。

许多科学家和土木工程师将碱活化误认为是地质聚合物，从而加剧了混乱，将它们用作同义词而不了解它们的真正含义。

J. Davidovits 教授最近在 2014 年、2015 年、2016 年和 2017 年地质聚合物营的四次主题演讲中解释了为什么碱活化材料不是地质聚合物，或者为什么碱活化不是地质聚合。 我们选择了 GPCamp-2014 主题演讲中针对此问题的所有序列并将其合并到一个视频中。 新视频的标题是： 为什么碱激活材料不是地质聚合物。 你最终会明白为什么它们是两个不同的系统。

在第一部分中，J. Davidovits 教授解释了 AAC（碱活化水泥或混凝土）、AAS（碱活化矿渣）、AAF（碱活化粉煤灰）和矿渣基地质聚合物水泥之间的主要区别。 化学、分子结构、长期耐久性。 第二部分介绍了澳大利亚 Wagners 公司实施的矿渣/粉煤灰基地聚物水泥/混凝土的工业化，重点介绍了 OPC、AAS 和 EFC 获得的碳化测试数据所提供的结果——矿渣/ 粉煤灰基地质聚合物—. 测试在澳大利亚皇家墨尔本理工大学RMIT进行。 地质聚合物的行为与普通波特兰水泥相似，而 AAS 的碳化结果非常糟糕。

在这里，我们将看到碱激活和地聚合之间的巨大差异，我以碱激活矿渣与基于矿渣的地聚合水泥为例进行说明。首先，我们必须了解矿渣的成分。矿渣是由一种玻璃状物质组成的，被称为梅利特，它是一种含有硅铝酸钙和硅铝酸镁的固溶体。这两种矿物质在碱性环境中会被碱激活并脱聚合。梅利特会转变为正硅酸盐水合物（SiO4）和铝的沉淀。在碱性环境下，铝矿物质被脱聚合为小分子的二硅酸钙脱水合物（CSH），并沉淀出氢氧化镁。在这里，我们有两个分子相互作用并形成一个更复杂的体系。对于碱激活，这个体系是CSH，同时伴随着氢氧化铝、氢氧化镁和氢氧化钙的沉淀。

然而，这样的结构存在问题，因为铝位于结构之外，碱也在外部。 这意味着如果结构保持不变，它在物理化学性质方面是危险的，因为钾、碱或钠会在接触水的情况下迁移得非常快，导致大量的碱渗透，产生不良性质。 但这是碱激活矿渣的性质，而不是基于矿渣的地聚合，因为地聚合必须提供一个稳定的材料，能够经受所有腐蚀，这是我们发明并正在发展的化学过程。 因此，所有声称碱激活矿渣类似于地聚合的人都是错误的。 科学论文中涉及该系统的很多研究都仅涉及这个地聚合的第一步，这就是碱激活，导致他们在研究中取得糟糕的结果。 我们必须继续进行地聚合，这还没有结束，从碱激活到地聚合水泥，我们必须添加一个与游离的铝和碱相互作用的网络元素。

具体来说，在硅酸盐碱激活矿渣中，通过添加20份金属卡林和30份金属胺，我们最终得到了一个分支的、更大且更稳定的三维网络分子。 这种网络结构赋予了地聚合水泥更高的强度。 然而，需要注意的是，有些人可能只关注强度，而忽略了长期耐久性，这是一个问题。 一些科学论文只关注碱激活的第一步，导致在研究中取得糟糕的结果。

现在让我们来看澳大利亚昆士兰大学全球变化研究所的地聚合水泥和混凝土应用。 这个研究所是由哈塞尔（Hassell）与Blecken（Blecken）和Wagners共同设计的，是世界上第一个成功使用地聚合混凝土作为结构用途的建筑物。 它包括三层楼，全部采用基于矿渣的地聚合混凝土制成。 这种地聚合混凝土由Wagners公司生产，他们将其称为“Earth friendly concrete”（环保混凝土）。 这些建筑的天花板内部有冷却管道，以应对澳大利亚昆士兰地区的高温天气。

Wagners公司还将地聚合混凝土用于隧道拱顶的制造，这是因为地聚合混凝土具有两个非常重要的特性： 首先，它具有抗火性，不像普通水泥那样会爆炸； 其次，由于其对任何盐类的抗腐蚀性强，特别是在中东地区，这对于防止腐蚀非常重要。 因此，地聚合混凝土在城市设计中得到了广泛应用。

Wagners公司在中东地区建设了整个机场，包括建筑物、停机坪等等，全部采用地聚合混凝土。 由于这种混凝土在化学性质方面具有出色的抗腐蚀性，因此受到了中东地区的青睐。 他们甚至涉足了整个机场区域的建设，这是一个庞大的项目。 此外，该公司还涉足了新的区域机场的建设，整个建筑、跑道等都采用地聚合混凝土。 这些项目的竣工典礼将在今年秋季举行。

总的来说，Wagners公司正不断扩大地聚合混凝土的应用领域。 他们发现，地聚合混凝土不仅具有减少CO2排放的环保特性，而且更重要的是，它在抗化学腐蚀方面优于普通水泥，这是他们在市场上推广的主要卖点，尤其是在中东地区。

接下来，我们看到了关于地聚合混凝土热反应的比较。 通过比较混合了OPC和矿渣的一立方米块与地聚合混凝土的温升随时间的变化，我们可以看到地聚合混凝土的温升较低，特别是在7小时后。 这对于大规模建筑工程中的应用非常重要。

最后，我们看到了碳化测试的比较。 碳化测试测量混凝土暴露在大气中时CO2的渗透速度，以毫米为单位。 这里展示了碱激活矿渣、普通水泥和地聚合混凝土的碳化深度。 在7天后，碱激活矿渣的碳化深度远大于普通水泥，而地聚合混凝土的碳化深度与普通水泥相当。 因此，那些只关注碱激活地聚合的第一步的研究，得到的数据是错误的。 这里展示的是基于矿渣的地聚合混凝土的碳化结果，其平均值为1.94毫米，而普通水泥的碳化深度为1.53毫米。 当然，与兰德克林水泥相比，碳化深度更小，但今天兰德克林水泥几乎不再使用，现在基本上都是兰德克林和矿渣的混合。 因此，地聚合混凝土在碳化性能方面与普通水泥相当。

这就是我关于地聚合水泥和混凝土应用的情况介绍，谢谢大家。

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