高強(qiáng)度偏高嶺土基地質(zhì)聚合物的制備及性能研究.pdf

1、地質(zhì)聚合物是以高硅鋁質(zhì)天然礦石或工業(yè)廢棄物為原材料，通過(guò)化學(xué)激發(fā)而形成的新型無(wú)機(jī)聚合材料，無(wú)定形到半晶態(tài)，屬于非金屬材料。地質(zhì)聚合物具有原料價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、低能耗、低污染、力學(xué)性能好、耐高溫、耐腐蝕、耐久性強(qiáng)等優(yōu)良性能，既可代替建筑材料，也可作為固核固廢材料、修復(fù)材料、耐高溫材料和藥物載體等，是目前材料界的研究熱點(diǎn)。地質(zhì)聚合物的形成受原材料的性質(zhì)、堿激發(fā)劑的特性、堿濃度、水含量、養(yǎng)護(hù)條件、添加劑等諸多因素影響。本論文以偏高嶺土、

2、礦粉、NaOH和水玻璃為主要原料制備地質(zhì)聚合物，主要研究地質(zhì)聚合物配合料各氧化物摩爾比（n(Na2O)/n(Al2O3)、n(H2O)/n(Na2O)、n(SiO2)/n(Al2O3)）、養(yǎng)護(hù)條件（溫度、時(shí)間）和礦粉（比表面積、摻量）對(duì)偏高嶺土基地質(zhì)聚合物性能的影響，以期制備快凝、早強(qiáng)、高強(qiáng)度的地質(zhì)聚合物。具體結(jié)果如下：
　?。?）配合料各氧化物摩爾比(n(Na2O)/n(Al2O3)、n(H2O)/n(Na2O)、n(SiO2)

3、/ n(Al2O3)）是影響地質(zhì)聚合物抗壓強(qiáng)度的關(guān)鍵因素，最佳配合料氧化物摩爾比為：n(Na2O)/n(Al2O3)=3.6、n(H2O)/n(Na2O)=1.0和 n(SiO2)/n(Al2O3)=9.0，獲得的3 d、7 d和28 d抗壓強(qiáng)分別為：48.7、67.4和78.6 MPa。
　?。?）養(yǎng)護(hù)條件顯著影響偏高嶺土基地質(zhì)聚合物的抗壓強(qiáng)度，最佳養(yǎng)護(hù)條件為：60℃下養(yǎng)護(hù)6h，獲得的1d、3d、7d和28d抗壓強(qiáng)度分別為：52

4、.5、79.7、97.4和117 MPa。
　　（3）礦粉-偏高嶺土體系地質(zhì)聚合物中存在水化硅(鋁)酸鈣(C-(A)-S-H)和堿鋁硅酸鹽(N-A-S-H)兩種凝膠，水化硅(鋁)酸鈣(C-(A)-S-H)凝膠有利于提高地質(zhì)聚合物早期強(qiáng)度，礦粉最佳比表面積和摻量分為別：519 m2/kg和30％，制備的礦粉-偏高嶺土體系地質(zhì)聚合物初凝310 min、終凝395 min，1 d、3 d、7 d和28 d抗壓強(qiáng)分別為52.8、73.9、