K^＋和Na^＋在C3S-纳米SiO2浆体上的吸附和脱附特性

采用分析纯试剂合成的C_3S和纳米SiO_2水化制备浆体,利用ζ-电位仪、X-射线衍射仪和N2-吸附脱附表征浆体的电性能、物相组成和比表面积,研究了用去离子水拌合的浆体对K^+和Na^+的吸附与脱附性能和用碱溶液拌合的浆体持留K^+和Na^+的能力。结果表明:在碱溶液中,采用去离子水拌合的C_3S-纳米SiO_2浆体粉末吸附K^+和Na^+的量随碱溶液浓度的升高而增大;采用碱溶液拌合的浆体粉末经去离子水充分洗涤后,浆体中仍残留部分K^+和Na^+。纳米SiO_2掺量越大,浆体对K^+和Na^+的吸附能力越大。采用去离子水拌合的C_3S-纳米SiO_2浆体粉末对K^+和Na^+的吸附主要是物理吸附。浆体对K^+和Na^+的吸附无明显选择性。

K^＋和Na^＋在C3S-纳米SiO2浆体上的存在形式

以拌合液为KOH和NaOH混合溶液的C_3S-纳米SiO_2浆体为对象,研究了液固比对浆体在去离子水中释放K^+和Na^+的影响以及浆体对K^+和Na^+的滞留能力;并采用29Si MAS NMR分析讨论了K^+和Na^+在C_3S-纳米SiO_2浆体上的存在形式。结果表明:随着液固比的增大,浆体释放的K^+和Na^+的百分数逐渐增大;经去离子水充分洗涤后仍有一部分K^+和Na^+存在于浆体中,且浆体对K^+和Na^+的滞留能力随着纳米SiO_2掺量的增加以及拌合液碱浓度的增大而增强。29Si MAS NMR分析证实了K^+和Na^+能够进入C-S-H凝胶层间形成不可逆的化学结合。K^+和Na^+通过取代C-S-H凝胶层间≡SiOCa+中的Ca2+,缩短了C-S-H凝胶中[SiO4]4-四面体链长,从而使凝胶中Q1和Q2峰向左移动。