偏高嶺土基土聚水泥的制備研究.pdf

1、偏高嶺土作為一種較高活性的人工火山灰材料，在堿性激發(fā)劑激活的條件下發(fā)生火山灰反應，形成水硬性膠凝材料。本文是以偏高嶺土為主要原料，經過氫氧化鈉和水玻璃作為堿激發(fā)劑的激發(fā)來制備偏高嶺土基土聚水泥，其主要研究土聚水泥的制備以及選用一種高分子物質對土聚水泥強度性能的影響。本課題首先研究了激發(fā)劑中氫氧化鈉和水玻璃摻量配比、氫氧化鈉濃度以及養(yǎng)護溫度對土聚水泥抗壓性能的影響，選出合適的配比;其次，探討了聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、甲基

2、纖維素(MC)、木質素磺酸鈉和環(huán)氧樹脂作為高分子添加劑對土聚水泥性能的影響，以及對不同高分子添加劑最佳摻量制備的土聚水泥耐高溫、酸堿性能的探討;最后，選用工業(yè)廢氣物礦渣作為偏高嶺土的外摻劑，并研究適合的偏高嶺土與礦渣配比。研究結果表明:
　　(1)堿激發(fā)劑在土聚水泥制備過程中的作為一項重要因素，通過調節(jié)堿激發(fā)劑中水玻璃和氫氧化鈉的摻加比例會對土聚水泥抗壓強度產生一定的影響，在標準養(yǎng)護條件下，當堿激發(fā)劑中水玻璃和氫氧化鈉質量比為3∶

3、2，氫氧化鈉濃度為22mol/L時，可以制得較高強度的土聚水泥。
　　(2)五種高分子聚合物作為土聚水泥高分子添加劑，都對水泥的抗壓強度產生不同程度的影響，其中7％的聚丙烯酰胺(PAM)的添加對土聚水泥強度提高最大;其它聚乙烯醇(PVA)、甲基纖維素(MC)、木質素磺酸鈉和環(huán)氧樹脂高分子添加劑對土聚水泥力學強度都有不同程度的提高。
　　(3)以五種高分子聚合物的最佳摻加量為基礎制備的土聚水泥試塊表現(xiàn)出優(yōu)良的耐久性，主要包括耐

4、高溫性能，以及耐酸堿的腐蝕性，為其在不同環(huán)境的應用中提供實驗基礎。
　　(4)由于在實際工程應用時偏高嶺土的造價高，所以以礦渣作為外摻劑摻入，替代部分偏高嶺土，對土聚水泥的抗壓強度等產生一定影響。在相同水灰比條件下，摻加礦渣制得的土聚水泥抗壓強度都低于純偏高領土基土聚水泥，而相對于摻加不同比例的礦渣，其抗壓強度相差不大，在實際工程建設需要情況下，礦渣摻量在10-20％為最佳，礦渣在土聚水泥制備中起到促凝作用。
　　通過對摻加

5、不同高分子的土聚水泥進行X射線衍射(XRD)分析、掃描電鏡(SEM)、傅里葉紅外譜(FT-IR)分析和熱重差熱(TG-DTA)分析，研究不同高分子作為添加劑制備土聚水泥的微觀結構，分析結果表明:純偏高嶺土基土聚水泥和摻加高分子后的土聚水泥都呈現(xiàn)無定形至半晶態(tài)，高分子的摻加沒有破壞土聚水泥原有的網絡結構，也沒有新物相生成，而是使土聚水泥中原有的自由水含量減少，使得土聚水泥的結構更加密實，最終驗證部分適當?shù)母叻肿拥募尤雽ν辆鬯鄰姸扔幸欢ǖ?/p>