硅灰-氧化铝地质聚合物的力学性能

采用正交试验对硅灰-氧化铝地质聚合物进行了力学性能试验研究.结果表明:影响硅灰-氧化铝地质聚合物强度的因素依次为碱激发剂浓度、硅铝比(n(SiO_2)/n(Al_2O_3))、碱激发剂种类.配制硅灰-氧化铝地质聚合物的碱激发剂为KOH,其最佳浓度为3.0mol/L,硅铝比为4.当KOH浓度为3.6mol/L,硅铝比为4时,硅灰-氧化铝地质聚合物的抗折强度可达7.17MPa,抗压强度可达17.15MPa.

碱激发矿渣粉煤灰地质聚合物力学性能改性及其混凝土性能

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。碱激发矿渣粉煤灰地质聚合物(ASFG)具有早期强度高、耐酸碱等优异性能,但脆性大、韧性差等缺陷影响其推广应用。为改善ASFG的性能且拓宽可应用于ASFG改性的矿物掺合料种类,以偏高岭土、沸石粉、膨润土、硅灰石粉、轻质碳酸钙和硅灰六种矿物掺合料作为改性材料,研究了其对ASFG力学性能的改性效果,并确定了硅灰为较佳改性材料。为深入探索硅灰对ASFG力学性能的改善作用,研究了硅灰掺量对ASFG力学性能的影响,并确定了硅灰的较佳掺量。最后,制备了碱激发矿渣-粉煤灰-硅灰地质聚合物混凝土(ASFSGC),并研究了其工作性、准静态力学性能和抗渗性。结果表明:膨润土、硅灰石粉、轻质碳酸钙、硅灰四种矿物掺合料对ASFG的抗折强度具有明显增强效果。硅灰石粉、硅灰两种矿物掺合料对ASFG的抗压强度具有明显增强效果。对ASFG而言,硅灰是一种优质矿物掺合料。随着硅灰掺量的增大,ASFG的力学性能先增大后减小,硅灰的较佳掺量为4%。ASFSGC具有良好的工作性、优异的抗渗性能,且ASFSGC的延性较普通硅酸盐水泥混凝土提高了14.1%。

碱激发粉煤灰-硅灰基地质聚合物的性能及表征

以粉煤灰(FA)和硅灰(SF)为主要原料制备碱激发地质聚合物胶凝材料,运用XRD、SEM、EDS及FTIR等测试手段研究了SF与FA的质量比(SF/FA)及不同碱激发剂(NaOH和KOH)对粉煤灰-硅灰基地质聚合物砂浆力学性能及组织结构的影响。研究结果表明,随着SF/FA的增大,碱激发粉煤灰-硅灰基地质聚合物的抗压强度和抗折强度逐渐增大,最高可分别达到23.89 MPa和6.60 MPa,NaOH的激发效果强于KOH。碱激发粉煤灰-硅灰基地质聚合物结构中新生成了菱沸石相和无定形N-A-S-H凝胶相,FA和SF反应不完全,结构中仍存在未反应的FA颗粒及SF颗粒。FTIR结果表明N-A-S-H相的存在,随着SF/FA的增大,碱激发粉煤灰-硅灰基地质聚合物中[AlO6]9-八面体和[AlO4]5-四面体发生了结构重组,配位状态进一步完善,且T-O-Si(T=Al,Si)发生了聚合,致使地质聚合物强度逐渐增大。

硅灰对新型地质聚合物胶凝材料力学性能影响的研究进展

硅灰是冶炼金属硅或硅铁合金过程中产生的主要固体废弃物。目前,对硅灰的资源化利用受到了广泛的关注。根据地质聚合物所使用原料的不同,简要综述了硅灰对粉煤灰和偏高岭土基地质聚合物力学性能的影响。通过对比分析发现,硅灰掺杂能有效促进地质聚合物中N-A-S-H相的形成,从而改善其力学性能。与偏高岭土相比,粉煤灰中惰性石英相含量较高,难以活化,因此对硅灰需求量较大,这对于实际工业应用具有重要的指导作用,也为硅灰固体废弃物的高附加值利用新思路提供理论基础。

硅灰对粉煤灰-磷尾矿基地聚物注浆材料泛碱的影响研究

多项研究表明硅灰可用作抑制碱激发地质聚合物泛碱行为的添加剂,但硅灰易与体系中的碱分发生反应,且在不同水固比、粉砂比等条件下其对泛碱行为的影响及其机理目前并不明确。该研究以粉煤灰-磷尾矿砂为基体原材料,NaOH为碱性激发剂,通过浸出实验和微观分析,并对泛碱行为进行了量化表征,考察了不同硅灰添加量、水固比和粉砂比条件下硅灰对粉煤灰-磷尾矿砂基地质聚合物泛碱的影响。结果表明,较于单一NaOH激发组,硅灰的添加可以大幅度降低碱激发地质聚合物Na+浸出量及其浸出液pH值,同时可不同程度地增加样品体系致密性;在不同水固比和不同粉砂比条件下,其Na^(+)浸出量的降低幅度各为38.2%~40.8%和21.9%~34.1%,浸出液pH值的降低幅度各为4.7%~6.1%和6.2%~7.9%,说明硅灰的添加明显降低了地聚物泛碱趋势。该研究结果对硅灰在抑制碱激发地质聚合物泛碱行为的应用方面具有一定的参考意义。

苯乙烯-丁二烯乳液与硅灰共掺混凝土的耐久性研究

采用雾室养护和自然养护两种方式,研究了苯乙烯-丁二烯乳液(SB-latex)与硅灰(silicon fume)共掺时,其掺量对混凝土抗水渗透、抗氯离子渗透、抗碳化和抗硫酸腐蚀性能的影响。试验结果表明苯乙烯-丁二烯乳液和硅灰的共掺可显著地改善混凝土的渗透性,不过SB-latex和硅灰掺量较大时,会分别对混凝土的抗硫酸腐蚀和抗碳化性能产生一定的不利影响。