基于矿物组分摩尔比的地质聚合物早期强度形成机制

通过调控地质聚合物内部的矿物组分SiO2/Al2O3、CaO/Al2O3与Na2O/Al2O3等的摩尔比,采用XRD与SEM观察地质聚合物反应程度与CaSiO3水化反应程度的复合变化规律,探究了地质聚合物反应与CaSiO3水化反应的复合协同作用效果。进一步揭示了地质聚合物的早期强度形成机制。研究表明:地质聚合物反应产物中含有一定量的石英组分,其物理性质和化学性质均十分稳定,强度较高。CaSiO3水化反应产物以水化CaSiO3为主,其内部结构疏松。随着SiO2/Al2O3和CaO/Al2O3摩尔比的增加,地质聚合物反应程度先增加后减少,CaSiO3水化反应程度先增加后趋于稳定且大于地质聚合物反应程度。当SiO2/Al2O3摩尔比为3.8、CaO/Al2O3摩尔比为2.750时,地质聚合物反应与CaSiO3水化反应的复合协同效果最佳,此时地质聚合物内石英质量分数约为66wt%,水化CaSiO3质量分数约为24wt%,力学性能良好。