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以粉煤灰和铸造粉尘为主要原料,以KOH、NaOH、Na2SiO3、K2SiO3和水玻璃为碱激发剂,制备地质聚合物.研究了不同激发剂对铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物抗压强度的影响.结果表明:不同浓度的NaOH和KOH溶液的激发效果较差,制备的铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物的抗压强度较低.NaOH和KOH溶液与K2SiO3溶液混配复合激发剂可提高铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物的抗压强度.水玻璃溶液激发效果最好,随着水玻璃溶液模数的增加,铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物的抗压强度逐渐提高；当水玻璃模数为1.2时,铸造粉尘基地质聚合物28 d抗压强度达到最大,为21.4 MPa;继续增大水玻璃模数,铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物28 d抗压强度趋于下降.

关键词: 碱激发剂 , 粉煤灰 , 铸造粉尘 , 地质聚合物 , 抗压强度

激发剂浓度对偏高岭土基地聚物性能的影响机制

彭晖 , 崔潮 , 蔡春声 , 李树霖 , 赵建伟

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160315.003

研究了激发剂、固化温度等外部因素对地聚物力学性能的影响及其机制,以NaOH和Na2 SiO3作为激发剂,通过正交试验考察了偏高岭土基地聚物的力学性能对激发剂模数、激发剂浓度、固化温度和固化时间等影响因素的敏感性.通过微量热、红外光谱和扫描电镜-能谱方法分析了激发剂浓度影响聚合反应过程及地聚物性能的作用机理.试验结果表明:激发剂浓度是影响地聚物力学性能的最关键因素,地聚物抗压强度随激发剂浓度增加而提高;次关键因素是激发剂模数,地聚物强度随激发剂模数增大而降低.随着激发剂浓度增大,聚合反应逐渐充分,地聚物力学性能也随之提高;激发剂浓度为80％时聚合反应趋向完全,地聚物强度提高到99.98 MPa,生成物Si/A1大于1.

关键词: 地聚物 , 偏高岭土 , 碱激发剂 , 正交试验 , 敏感性分析 , 激发剂浓度

碱激发和复合激发下建筑垃圾砖粉活性研究

薛翠真 , 申爱琴 , 郭寅川 , 万晨光 , 赵学颖

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.10.029

为提高建筑垃圾废砖再生利用率,采用砂浆力学测试手段研究了建筑垃圾砖粉活性和碱激发、复合激发对建筑垃圾砖粉活性的影响,并借助扫描电镜和热分析方法对建筑垃圾砖粉、建筑垃圾复合粉体材料的颗粒形貌、水化产物组成等进行了研究.结果表明:建筑垃圾砖粉活性较小,当掺量大于20％时,砂浆强度随其掺量的增加直线下降;不同碱激发剂对建筑垃圾砖粉有不同的激发效果,Ca(OH)2激发效果最好,NaOH次之,Na2SiO3·9H2O激发效果最差;复合形成的建筑垃圾复合粉体材料具有较好的活性,当其掺量不超过40％时,砂浆28 d抗压强度高达50 MPa.微观分析结果表明:建筑垃圾复合粉体材料比砖粉具有更好的颗粒级配,在其水化过程中降低了稳定性较差的Ca(OH)2含量,提高了水泥石密实度,是一种经济、环保的新材料.

关键词: 砂浆强度 , 建筑垃圾砖粉 , 碱激发剂 , 建筑垃圾复合粉体材料 , 微观机理

不同碱激发剂作用下稀土尾矿地聚物的抗压强度与泛霜程度研究

焦向科 , 曹志明 , 李涛 , 罗仙平 , 严群 , 陈骞 , 黄子杰

硅酸盐通报

本研究将稀土尾矿预处理后与适量偏高岭土混合作为硅铝原料制备地聚物,在改变碱激发剂类型及MOH(M=Na或K)浓度的情况下,研究地聚物试样抗压强度与泛霜程度的变化规律.结果表明,在四类碱激发剂(包括NaOH型、KOH型、“NaOH+硅胶粉”型、“KOH+硅胶粉”型)中,使用“KOH+硅胶粉”型激发剂时,可制备出抗压强度最高和泛霜程度最低的地聚物试样,并且所制备优选试样的泛霜程度与其抗压强度的线性相关程度最高;比较四类激发剂各自对应优选地聚物试样的凝胶相中Si含量表明,“NaOH+硅胶粉”型、“KOH+硅胶粉”型激发剂对应的试样分别相对NaOH型、KOH型激发剂对应的试样更高,并且这四个试样在宏观上的强度性能表现与其在微观上的形貌特征得到互相验证.

关键词: 稀土尾矿 , 地聚物 , 碱激发剂 , 抗压强度 , 泛霜程度

碱矿渣胶凝体系的水化特性及机理分析

权娟娟 , 王宁 , 郭磊 , 张凯峰 , 马斌

硅酸盐通报

通过测定矿渣胶凝材料体系不同龄期的化学结合水含量,结合SEM分析,研究了碱矿渣胶凝材料的水化特性以及水化产物的微观形貌.结果表明:随着水化时间的增加,水化程度呈现不断增长的趋势,水化时间为1d时,水化程度为40.37％;水化初期,小颗粒形状的凝胶体在矿渣周围形成,凝胶间不断组合生长为C-S-H凝胶,随着水化时间的增加,胶凝体系逐渐致密.水化产物的Ca/Si、Ca/(Si+ Al)、Na/(Si+ Al)的质量比比值趋于稳定,表明碱矿渣-钢渣复合胶凝体系已形成稳定的水化产物.

关键词: 碱激发剂 , 矿渣 , 钢渣 , 水化性能 , 微观形貌

碱激发剂中钠、硅对CFB飞灰合成地聚物的影响

韩复谦 , 乔秀臣

硅酸盐通报

以偏高岭土掺加石灰石和石膏模拟循环流化床(CFB)飞灰,研究了不同SiO2/Al2O3和Na2O/Al2O3对烧粘土材料合成地聚物过程中,凝结时间和抗压强度的变化规律;借助X射线衍射和拉曼图谱分析,证明了CFB合成地聚物过程中存在10种主要化学反应.同时发现:碱激发剂中钠含量变化主要影响活性硅、铝单体数量的多少,活性硅含量增加更有利于生成CSH和(Na,Ca)-PSS型地聚物;在SiO2-Al2O3-CaO-Na2O体系中,当Na2O/Al2O3≥1.1时,反应体系因生成水化石榴石而改变地聚反应历程,进而对样品抗压强度产生负效应;SiO2/Al2O3≥3.0时,样品凝结迅速,不利搅拌.

关键词: 碱激发剂 , 偏高岭土 , 循环流化床 , 地聚物