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(lèi)社會(huì)的快速發(fā)展，水泥已經(jīng)成為了社會(huì)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(guò)程為兩磨一燒，生產(chǎn)過(guò)程中耗費(fèi)大量的能源，同時(shí)又排放出數(shù)量巨大的有害氣體，污染環(huán)境。從長(zhǎng)遠(yuǎn)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)?；谝陨鲜聦?shí)，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(huì)建設(shè)，將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
　　火山巖是火山噴發(fā)時(shí)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(guò)試驗(yàn)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(guó)火山巖分布廣泛，儲(chǔ)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(duì)其組分進(jìn)行了化學(xué)全分析，采用水泥膠砂強(qiáng)度比法、Kα值法和XRD估計(jì)法對(duì)樣品

3、的火山灰活性進(jìn)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(hù)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(shì)。
　　研究結(jié)果顯示，三種活性評(píng)價(jià)方法能夠很好的相互驗(yàn)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(qiáng)度比法評(píng)價(jià)火山巖火山灰活性用時(shí)較長(zhǎng)，一般要在28

4、d以上。活性率法的結(jié)果比較可靠，實(shí)驗(yàn)方法經(jīng)過(guò)改進(jìn)，用殘余量法來(lái)代替化學(xué)法，不僅操作簡(jiǎn)單，而且測(cè)試結(jié)果和化學(xué)法的測(cè)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(xiàn)中未見(jiàn)報(bào)道。XR D估算法,這種方法簡(jiǎn)便直觀(guān)，只需對(duì)樣品進(jìn)行 XR D分析，是一種較為方便快捷的評(píng)價(jià)火山巖火山灰活性的方法。
　　采用鹽酸選擇性溶解法測(cè)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(guò)程中，隨著水化樣養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)，反應(yīng)程度

5、均呈逐漸增大的趨勢(shì)，摻量越大這種趨勢(shì)越明顯，在摻量逐漸增大的過(guò)程中， JX樣品的各個(gè)養(yǎng)護(hù)齡期的反應(yīng)程度始終是最大的，JXB樣品的各個(gè)齡期的反應(yīng)程度始終是最小的，其他四個(gè)樣品各個(gè)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(shì)與反應(yīng)程度之間有較好的線(xiàn)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(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)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