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煤气化灰渣是一种优良的胶凝材料制备原料，由于钙基助剂的添加，导致高硅铝煤气化灰渣中非游离钙含量较高。本论文重点考察了碱性环境中非游离钙对气化灰渣中元素溶出规律和胶凝相生成的影响机理。结果表明：非游离钙主要破坏硅铝酸盐玻璃体中铝桥氧键，导致熔渣聚合度降低。胶凝试块力学强度与碱激发浓度和熔渣聚合度密切相关胶凝。高碱环境中，随着气化灰渣中非游离钙含量增加，胶凝试块的力学强度先增加后降低，其原因为虽然非游离钙增加促进了玻璃体中元素的溶出，但高钙熔渣中大量溶出钙易生成胶凝相和氢氧化钙物相，阻碍了元素的进一步溶出和聚合，导致力学强度下降。高碱环境中，非游离钙含量增加提高了胶凝试块的力学强度，主要是由于含钙硅铝酸盐结构更易被OH-解聚，熔渣中硅铝离子溶出率增加，生成大量C-A-S-H胶凝相，此外，碱度增加促进了沸石和方钠石等含钠晶体的析出。
