地聚合物膠凝材料作為一種性能優(yōu)異的綠色建筑材料,可通過硅鋁質(zhì)氧化物材料與堿激發(fā)劑在低溫環(huán)境下反應進行制備,并被廣泛應用于混凝土裂縫修復、裝配式墻材、重金屬固定等多個領域。地聚合物的合成機理較為復雜,當前從礦物的角度分析地聚合物合成只籠統(tǒng)地揭示了硅鋁基的結(jié)合情況,不能有效區(qū)分不同結(jié)構(gòu)的硅鋁質(zhì)氧化物內(nèi)在反應機理,具有一定的局限性。以組分為切入點,通過分析粉煤灰、偏高嶺土、礦渣、煤矸石等四種最為常見的硅鋁質(zhì)氧化物的反應機理及其在性能增強方面的相關(guān)研究,重點論述了硅鋁質(zhì)氧化物結(jié)構(gòu)的差異、縮聚反應的機理、性能優(yōu)化的最佳參數(shù)和外摻料及制備工藝,以期對地聚合物及其硅鋁質(zhì)氧化物的深入探究和應用提供參考。 

【文章來源】：硅酸鹽通報. 2020,39(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

地聚合物合成示意圖[8-9]

粉煤灰地聚合物可用于制作砂漿[24]、混凝土[25]或固化特定土樣[26]。其砂漿的抗壓強度受膠凝材料的膠結(jié)性能、膠凝材料與骨料的界面結(jié)合情況以及集料本身的強度的影響。骨料和地聚合物膠凝材料的界面是一種光滑的強結(jié)合面,且力學強度優(yōu)于砂石骨料[21]。而影響低鈣粉煤灰基地聚合物混凝土的物理力學強度的因素更為復雜,其隨骨料摻量、砂率、養(yǎng)護時間等變化而變化,在一定程度上的抗壓強度隨礦灰比與堿激發(fā)溶液濃度的升高而增加,隨骨料摻量、水膠比、水玻璃模數(shù)、養(yǎng)護溫度的升高,出現(xiàn)先升高再降低的趨勢[27-30],表1給出了低鈣粉煤灰地聚合物混凝土的部分推薦制備參數(shù)。由于不同地區(qū)的原料特性不盡相同,制備得到的粉煤灰地聚合物膠凝材料的性質(zhì)也有所差異。表1 低鈣粉煤灰地聚合物混凝土的推薦制備參數(shù)(部分)[27-30]Table 1 Recommended preparation parameters of geopolymer concrete for low calcium fly ash (partial)[27-30] Particle size/μm SiO2/Al2O3 Modulus of water glass Alkali concentration/% Content of alkali activator/% Water/binder ratio Binder/sand ratio Curing temperature/℃ 0.5-300 ≥3.5 1.50-1.66 45-55 7-10 0.33-0.42 0.45-0.5 70-85

偏高嶺土的高細度改善了界面過渡區(qū)的微觀結(jié)構(gòu),增加了漿體與骨料的粘結(jié),因而其混凝土具有更好的力學性能、孔隙結(jié)構(gòu)和耐酸性[53]。但后者的層級結(jié)構(gòu)易在不同堿激發(fā)劑下產(chǎn)生氣孔,當水玻璃模數(shù)達到1.2時,氣孔的分布也相對均勻[54],因而對堿激發(fā)劑的選擇更值得注意。表2給出部分制備偏高嶺土地聚合物混凝土的推薦參數(shù)。表2 偏高嶺土地聚合物混凝土的推薦制備參數(shù)(部分)[55-57]Table 2 Recommended preparation parameters of geopolymer concrete for metakaolin (partial)[55-57] Calcinationtemperature/℃ SiO2/Al2O3 Modulus of water glass Content of alkaliactivator/% Water/cement ratio Curing temperature/℃ Curing time/h 700-800 ≥3.5 1.2-1.6 7-12 0.65 60-65 6

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3467968