堿激發(fā)偏高嶺土—礦渣膠凝材料的制備與微觀結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、堿激發(fā)膠凝材料體系有著完全不同于硅酸鹽水泥體系的水化反應(yīng)過(guò)程，也表現(xiàn)出高強(qiáng)早強(qiáng)的特性，優(yōu)異的力學(xué)性能以及密實(shí)的結(jié)構(gòu)使得堿激發(fā)材料成為近年來(lái)建材行業(yè)的研究熱點(diǎn)。于此同時(shí)，由于堿激發(fā)體系原材料的產(chǎn)生不含有水泥工業(yè)的煅燒過(guò)程以及對(duì)于天然不可再生資源的開(kāi)采過(guò)程，因此也具有極高的環(huán)境效益，研究堿激發(fā)膠凝材料對(duì)于建筑行業(yè)的節(jié)能減碳以及可持續(xù)發(fā)展都具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文結(jié)合現(xiàn)階段對(duì)于兩種不同堿激發(fā)材料體系研究的基礎(chǔ)上，探討分析了相關(guān)

2、參數(shù)對(duì)于堿激發(fā)硅鋁體系和堿激發(fā)鈣硅體系的影響以及變化規(guī)律，對(duì)兩種堿激發(fā)體系進(jìn)行了復(fù)合化研究以及相關(guān)參數(shù)的確定，利用多種微觀分析手段研究了不同體系下的反應(yīng)產(chǎn)物以及微觀結(jié)構(gòu)，最后簡(jiǎn)單探討了石灰石粉對(duì)于堿激發(fā)體系的影響。本文的研究結(jié)果表明:
　　 (1)堿激發(fā)偏高嶺土制備的地聚物的抗壓強(qiáng)度均隨原材料中硅鋁比和鈉鋁比的增加而先增大后減小，其中硅鋁比對(duì)力學(xué)性能影響顯著，鈉鋁比次之。在硅鋁比為1.9，鈉鋁比為1.1，水固比為0.43時(shí)制備了

3、抗壓強(qiáng)度為65.0MPa的試樣。地聚物3d齡期能發(fā)揮強(qiáng)度的80％-85％，7天齡期幾乎發(fā)揮全部強(qiáng)度。微觀分析表明產(chǎn)物主要呈縱橫交錯(cuò)的層片狀，產(chǎn)物中的硅鋁比與原材料配比中的硅鋁比具有很高的一致性，鈉鋁比則表現(xiàn)為相對(duì)無(wú)規(guī)律性。
　　 (2)堿激發(fā)礦渣體系中水固比，水玻璃模數(shù)以及等效堿含量為影響其性能的三個(gè)重要因素。體系隨著水固比的提高，抗壓強(qiáng)度顯著提高;堿含量的摻量在4％至10％內(nèi)均合適，抗壓強(qiáng)度隨著堿含量的提高而提高;水玻璃模數(shù)較

4、低則有利于早期強(qiáng)度的發(fā)展，且擁有較高的最終強(qiáng)度;微觀分析表明堿礦渣的反應(yīng)產(chǎn)物為無(wú)定型態(tài)的低鈣C-S-H凝膠，其結(jié)晶度隨著水玻璃模數(shù)的降低而提高，密實(shí)度也有一定程度的提高。
　　 (3)復(fù)合體系中的配比參數(shù)應(yīng)根據(jù)復(fù)合體系中不同膠凝材料的含量來(lái)確定;礦渣與偏高嶺土的復(fù)合使用表現(xiàn)出更高力學(xué)性能，其中偏高嶺土摻量為80％的凈漿試樣組別強(qiáng)度能夠達(dá)到80.9MPa，礦渣摻量為80％的組別強(qiáng)度能夠達(dá)到67.1MPa。
　　 (4)復(fù)合

5、體系的微觀分析表明，復(fù)合體系中TO4外彎曲振動(dòng)峰以及TO4非對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰隨著礦渣含量的增加而消失，表明礦渣的摻入對(duì)偏高嶺土地聚物的反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的影響，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)依舊以無(wú)定型的彌散態(tài)為主。復(fù)合體系保持了堿偏高嶺土的層片狀結(jié)構(gòu)，層片狀結(jié)構(gòu)中的孔隙因礦渣的摻入而得到非惰性的填充，使得復(fù)合體系具有更高的力學(xué)性能。
　　 (5)石灰石粉的在堿激發(fā)純偏高嶺土和主偏高嶺土體系中的最佳摻量約為10％，在主礦渣體系中的最佳摻量約為15％