粉煤灰地质聚合物混凝土的强度特性

本文研究了骨料掺量、砂率、养护温度、高温养护时间对粉煤灰地质聚合物混凝土抗压强度,以及劈拉强度、抗折强度、弹性模量、泊松比等力学性能。结果表明:粉煤灰地质聚合物混凝土的抗压强度随骨料掺量及砂率的增加先增大后减小,存在一个相对最优值;强度随养护温度的升高而增大,100℃时达到最大值,且强度增长在高温养护24 h内基本完成。粉煤灰地质聚合物混凝土早期强度较高,7 d以后强度增长较小;劈拉强度随着骨料掺量的增加而提高,抗折强度、弹性模量、泊松比都随骨料掺量的增加先增大后减小,掺量为70%时达到峰值。

粉煤灰地质聚合物的最优强度研究

研究了粉煤灰地质聚合物的最佳配比及影响其强度的主要因素.利用正交实验法得出了粉煤灰地质聚合物抗折强度和抗压强度的最佳配比,并对其机理进行了分析.实验表明,球磨时间、防水剂、水灰比、加碱量、养护时间都对粉煤灰地质聚合物强度有重要影响,其中加碱量的影响最大.当球磨时间1 h,防水剂含量为8%,水灰比为0.34,加碱量为6%,养护时间为4 h时抗折强度达到最大;当球磨时间1 h,防水剂含量为4%,水灰比为0.34,加碱量为10%,养护时间为24 h时抗压强度达到最大.

室温碱激发低钙粉煤灰地质聚合物配比试验研究

为得到室温下粉煤灰与碱激发剂质量比、水玻璃与氢氧化钠溶液质量比和氢氧化钠溶液摩尔浓度对粉煤灰地质聚合物力学性能的影响,以低钙粉煤灰为原料,制备了地质聚合物胶凝材料。采用正交试验方法,分析粉煤灰地质聚合物抗压强度,探讨碱激发剂配比对粉煤灰地质聚合物力学性能的影响,结合SEM、XRD和FTIR对试样进行表征,并对该材料的应力-应变曲线进行了研究。结果表明:粉煤灰地质聚合物的抗压强度随着激发剂掺量的减少而增大,水玻璃在激发剂中的比值与粉煤灰地质聚合物的抗压强度呈现正相关,其中粉煤灰与碱激发剂质量比为1.8,水玻璃与氢氧化钠溶液质量比为2.5且氢氧化钠溶液的浓度为10 mol/L时,120 d龄期的抗压强度可达51.98 MPa。对应力-应变曲线分析得出,在一定程度上,激发剂的掺入量对粉煤灰地质聚合物的破坏应变和弹性模量有较大影响。SEM、XRD和FTIR分析表明随着养护时间增长,胶凝材料体系内结构更致密,生成了更多的硅铝酸盐凝胶。

碱激发高钙粉煤灰地质聚合物的强度特性

本文研究了高温养护时间、高温养护前的时间延迟、养护温度以及用碱量对高钙粉煤灰地质聚合物抗压强度的影响。结果表明:高温养护时间为3 d时,高钙粉煤灰地质聚合物的抗压强度达到最大值;超过3 d后强度变化不明显;高温养护前适当的时间延迟在一定程度上有益于强度的发展。随着养护温度的升高,抗压强度近似线性增长;养护温度达到为75℃时,抗压强度达到最大值50.8 MPa;之后随温度的升高强度降低。当NaSiO3/NaOH为1.5时,高钙粉煤灰地质聚合物的强度最高。

CaO-粉煤灰地质聚合物早期强度影响因素研究

为研究加钙粉煤灰地质聚合物早期强度的影响因素,以CaO为外加钙源,设计正交实验和单一变量实验,研究CaO掺入量、水玻璃掺入量、水玻璃模数、固化条件对其早期强度的影响,并通过MIP分析80℃固化温度下不同固化时间地质聚合物孔隙率的变化.结果表明,加钙粉煤灰地质聚合物早期强度的敏感因素由大到小依次为养护温度、CaO掺入量、水玻璃掺入量、水玻璃模数;适当提高养护温度和延长养护时间可显著提高地质聚合物的强度,最佳覆膜养护固化温度为80℃,持续固化3 d的抗压强度和抗折强度最大;加钙粉煤灰地质聚合物的孔隙率随固化时间的增加先减小后增大,当凝胶孔隙的占比最大、孔隙率最低时其强度最大.

不同添加剂对印染污泥灰-粉煤灰地质聚合物凝结时间及强度的影响研究

以印染污泥灰和低钙粉煤灰为原材料,在室温条件下通过碱激发制备污泥灰-粉煤灰地质聚合物,研究了柠檬酸、硼砂、三聚磷酸钠、聚羧酸减水剂及蔗糖等不同添加剂在不同掺量条件下对污泥灰-粉煤灰地质聚合物凝结时间及抗压强度的影响。研究结果表明:不同水固比对污泥灰-粉煤灰地质聚合物的凝结时间有较大影响,但对3d及7d的抗压强度影响较小;掺入0.09wt%的聚羧酸减水剂条件下污泥灰-粉煤灰地质聚合物的凝结时间最长,初凝和终凝时间分别为88 min和105 min;掺入0.5wt%的柠檬酸时污泥灰-粉煤灰地质聚合物的强度最大,7 d的抗压强度达到21.016 MPa。

粉煤灰地质聚合物混凝土的强度性能研究

主要研究不同骨料、激发剂用量、养护温度对粉煤灰地质聚合物混凝土抗压强度、抗折强度的影响。结果表明:在前期标准砂抗压强度更高,达到30.5 MPa,后期机制砂抗压强度更高,达到38.3 MPa,而风积沙的抗压强度远低于其他骨料;在同条件养护下,100%激发剂用量试件强度高,强度与激发剂用量成正比;温度从10℃增加到20℃,强度也随之增大,在前期20℃时的抗压强度是10℃时的1.27倍,能够在较低温时达到快凝早强的目的。

一种新型石墨烯-粉煤灰基地质聚合物复合材料的制备及光催化应用

二维石墨烯优异的理论电子迁移率,为石墨烯与粉煤灰地质聚合物的复合以及半导体光生电子的传输提供了理论依据。本工作首次报道了石墨烯-粉煤灰基地质聚合物复合光催化材料的制备,并将其应用于光催化染料降解的探索性研究。XRD、FESEM、XPS及FT-IR结果表明:粉煤灰颗粒与碱性激发剂反应,生成Si-O-Si(Al)无定形网络结构的石墨烯-粉煤灰基地质聚合物复合材料,Co^(2+)掺杂的Fe_2O_3以无定形态均匀地分布于石墨烯-粉煤灰基地质聚合物复合材料表面。Co^(2+)-10Fe_2O_3-GAFG复合材料对碱性品蓝染料展现出最高的光催化降解活性,归因于Co^(2+)掺杂提供给Fe_2O_3半导体的施主能级,石墨烯对Fe_2O_3光生电子的快速传输,以及羟基自由基(·OH)对染料分子氧化降解的协同作用。该光催化降解反应符合二级反应动力学。

沥青及聚丙烯纤维增韧粉煤灰-矿渣基地质聚合物的制备

本文采用双掺沥青和聚丙烯纤维对碱激发粉煤灰-矿渣基地质聚合物进行了强化增韧研究。结果表明当沥青及聚丙烯纤维掺量分别为1wt%和0.6wt%时,地质聚合物28 d龄期表现出9.7 MPa的最高抗折强度。XRD物相分析结果表明,双掺沥青和聚丙烯纤维对该地质聚合物的物相结构没有造成影响。SEM结合断裂韧度计算结果发现纤维与地质聚合物基体结合紧密,纤维的拔出长度较长,表明聚丙烯纤维可以提高试件的断裂韧度,达到增韧效果。