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(yīng)，形成水硬性膠凝材料。本文是以偏高嶺土為主要原料，經(jīng)過(guò)氫氧化鈉和水玻璃作為堿激發(fā)劑的激發(fā)來(lái)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(zhì)對(duì)土聚水泥強(qiáng)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(hù)溫度對(duì)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(zhì)素磺酸鈉和環(huán)氧樹(shù)脂作為高分子添加劑對(duì)土聚水泥性能的影響，以及對(duì)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(jié)果表明:
　　(1)堿激發(fā)劑在土聚水泥制備過(guò)程中的作為一項(xiàng)重要因素，通過(guò)調(diào)節(jié)堿激發(fā)劑中水玻璃和氫氧化鈉的摻加比例會(huì)對(duì)土聚水泥抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，當(dāng)堿激發(fā)劑中水玻璃和氫氧化鈉質(zhì)量比為3∶

3、2，氫氧化鈉濃度為22mol/L時(shí)，可以制得較高強(qiáng)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(duì)水泥的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生不同程度的影響，其中7％的聚丙烯酰胺(PAM)的添加對(duì)土聚水泥強(qiáng)度提高最大;其它聚乙烯醇(PVA)、甲基纖維素(MC)、木質(zhì)素磺酸鈉和環(huán)氧樹(shù)脂高分子添加劑對(duì)土聚水泥力學(xué)強(qiáng)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(chǔ)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(yīng)用中提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　(4)由于在實(shí)際工程應(yīng)用時(shí)偏高嶺土的造價(jià)高，所以以礦渣作為外摻劑摻入，替代部分偏高嶺土，對(duì)土聚水泥的抗壓強(qiáng)度等產(chǎn)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(qiáng)度都低于純偏高領(lǐng)土基土聚水泥，而相對(duì)于摻加不同比例的礦渣，其抗壓強(qiáng)度相差不大，在實(shí)際工程建設(shè)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(guò)對(duì)摻加

5、不同高分子的土聚水泥進(jìn)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(jié)構(gòu)，分析結(jié)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(wú)定形至半晶態(tài)，高分子的摻加沒(méi)有破壞土聚水泥原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也沒(méi)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(jié)構(gòu)更加密實(shí)，最終驗(yàn)證部分適當(dāng)?shù)母叻肿拥募尤雽?duì)土聚水泥強(qiáng)度有一定的