幾種火山巖火山灰活性及反應(yīng)程度的研究.pdf

1、隨著人類社會的快速發(fā)展，水泥已經(jīng)成為了社會基礎(chǔ)建設(shè)中最主要的膠凝材料之一。眾所周知，水泥是人造材料，其生產(chǎn)過程為兩磨一燒，生產(chǎn)過程中耗費大量的能源，同時又排放出數(shù)量巨大的有害氣體，污染環(huán)境。從長遠意義上考慮，水泥行業(yè)是一種不可持續(xù)發(fā)展的行業(yè)。基于以上事實，找到一種能夠代替或部分代替水泥的礦物摻合料，用于社會建設(shè)，將產(chǎn)生巨大的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
　　火山巖是火山噴發(fā)時熔融的巖漿經(jīng)冷卻形成的巖石，其主要成分是SiO2和Al

2、2O3，通過試驗研究人們發(fā)現(xiàn)，火山巖具有一定的火山灰活性，將其研磨成粉末后摻入到水泥中，其中的活性SiO2或活性SiO2+Al2O3能夠與水泥水化生成的Ca(OH)2發(fā)生二次水化反應(yīng)，生成堿性比較低的水化產(chǎn)物，表現(xiàn)出一定的火山灰活性。調(diào)查研究顯示，我國火山巖分布廣泛，儲量豐富，是比較理想的水泥礦物摻合料之一。
　　本文選取江西地區(qū)幾種有代表性的火山巖樣品，對其組分進行了化學(xué)全分析，采用水泥膠砂強度比法、Kα值法和XRD估計法對樣品

3、的火山灰活性進行了定量分析。采用鹽酸選擇性溶解法定量分析了火山巖在水泥中的反應(yīng)程度，建立了火山巖反應(yīng)程度與摻量、養(yǎng)護齡期等的關(guān)系。采用熱重分析手段研究水化樣中的化學(xué)結(jié)合水和Ca(OH)2的含量，定量分析水化樣中化學(xué)結(jié)合水和Ca(OH)2含量隨摻量和齡期的變化趨勢。
　　研究結(jié)果顯示，三種活性評價方法能夠很好的相互驗證，各種方法分析的結(jié)果均表明JX火山灰活性最高。在三種方法中，用膠砂強度比法評價火山巖火山灰活性用時較長，一般要在28

4、d以上?；钚月史ǖ慕Y(jié)果比較可靠，實驗方法經(jīng)過改進，用殘余量法來代替化學(xué)法，不僅操作簡單，而且測試結(jié)果和化學(xué)法的測試結(jié)果具有良好的相關(guān)性，本文采用的殘余量法在相關(guān)文獻中未見報道。XR D估算法,這種方法簡便直觀，只需對樣品進行 XR D分析，是一種較為方便快捷的評價火山巖火山灰活性的方法。
　　采用鹽酸選擇性溶解法測試研究了各種火山巖粉末在水泥水化樣中的反應(yīng)程度，在摻量從10％增加到40%的過程中，隨著水化樣養(yǎng)護齡期的延長，反應(yīng)程度

5、均呈逐漸增大的趨勢，摻量越大這種趨勢越明顯，在摻量逐漸增大的過程中， JX樣品的各個養(yǎng)護齡期的反應(yīng)程度始終是最大的，JXB樣品的各個齡期的反應(yīng)程度始終是最小的，其他四個樣品各個齡期的反應(yīng)程度基本居于二者之間。
　　化學(xué)結(jié)合水含量的變化趨勢與反應(yīng)程度之間有較好的線性關(guān)系，用同摻量和同齡期的水泥漿體中YQ和XN火山巖粉末的反應(yīng)程度與水泥漿體總結(jié)合水含量的對應(yīng)數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析，其相關(guān)系數(shù)R分別為0.902和0.908，充分顯示了水泥漿體