赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程XPS分析

为了透彻了解赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程中所发生的物理化学变化,采用X射线光电子能谱技术(XPS)对赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程中Ca、Si、Al、O、Na等主要元素化学键能的变化进行了深入、系统的分析。结果表明:水化3 d至90 d的赤泥-煤矸石基胶凝材料水化产物中Ca、Si、Al、Na、O等主要元素的结合能均随着水化龄期的延长逐渐升高;Na1s结合能的升高说明赤泥-煤矸石基胶凝材料在水化过程中对Na+具有一定程度的固化作用;随着C-A-S-H凝胶钙硅原子比的升高,Si2p结合能将降低,二者呈较好的线性负相关性;基于水化产物的O1s结合能与相对桥氧数(RBO值)之间具有良好的线性正相关性,因此可用水化产物O1s结合能来评价胶凝产物中[SiO4]四面体的聚合度。

赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料的水化特性

采用XRD、IR、TG-DTA、MIP等手段表征赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料的水化产物及其硬化浆体的孔结构,研究了解赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料的水化特性。结果表明,赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料的水化产物主要有C-S-H凝胶、钙矾石和Ca(OH)2,前两者对其强度的发展有促进作用;水化1 d至90 d其中Ca(OH)2的含量呈先升高后降低的趋势;随着水化反应的进行在CaO/SiO2比值较低的赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料中Si-OH基团之间发生聚合反应,水化产物的聚合度升高;CaO/SiO2比值为0.95和1.04的赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料的硬化浆体具有较好的孔结构,而CaO/SiO2比值为1.13的胶凝材料硬化浆体的孔结构相对较差。