【摘要】：地質(zhì)聚合物是一種新型無(wú)定形到半結(jié)晶態(tài)的硅鋁酸鹽聚合物材料,具有優(yōu)良的耐高溫性、耐腐蝕性和力學(xué)性能。地質(zhì)聚合物主要來(lái)源于多種富含活性硅鋁成分的固體廢棄物,如粉煤灰、礦渣、鋼渣等。本文采用高鈣粉煤灰與礦渣為原料,使用水玻璃與氫氧化鈉配制堿性激發(fā)劑,在常溫常壓條件下制備堿激發(fā)地質(zhì)聚合物。研究了水玻璃模數(shù)、NaOH濃度、礦渣摻量、硼砂摻量對(duì)堿激發(fā)地質(zhì)聚合物的凝結(jié)時(shí)間、流動(dòng)性及抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律。利用微波加熱方式養(yǎng)護(hù)堿激發(fā)地質(zhì)聚合物,研究微波功率及照射時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響規(guī)律。通過(guò)研究堿激發(fā)粉煤灰的水化產(chǎn)物、微觀形貌,探討硼砂及微波的作用機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:堿激發(fā)高鈣粉煤灰的凝結(jié)時(shí)間較短,于20～25 min范圍內(nèi)發(fā)生初凝,地質(zhì)聚合物的凝結(jié)時(shí)間隨著堿性激發(fā)劑模數(shù)及礦渣摻量的增加而縮短。當(dāng)分別加入不同質(zhì)量比的硼砂后,其凝結(jié)時(shí)間隨著硼砂的加入而延長(zhǎng)。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)選用模數(shù)為2.3的液體水玻璃時(shí),抗壓強(qiáng)度最高。隨著NaOH濃度的增加,其抗壓強(qiáng)度增加,但凝結(jié)時(shí)間縮短,同時(shí)流動(dòng)性、和易性、可塑性變差;當(dāng)加入3%的硼砂時(shí),流動(dòng)性適宜、抗壓強(qiáng)度最高。使用的功率為100 W、300 W、500 W的微波輻照堿激發(fā)粉煤灰凈漿,選取水玻璃模數(shù)為2.3、12 MNaOH溶液、水灰比為0.25、硼砂加入量為3%,確定了功率為300 W、養(yǎng)護(hù)時(shí)間3 h,為最佳養(yǎng)護(hù)方案。養(yǎng)護(hù)后的強(qiáng)度可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d強(qiáng)度的60%。采用掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),加入硼砂的堿激發(fā)粉煤灰凈漿水化過(guò)程中產(chǎn)生某種晶體附著在粉煤灰表面,阻礙了水化反應(yīng)的速度,隨著齡期的增加,這種晶體減少,粉煤灰表面的玻璃質(zhì)體溶解,膠凝體看起來(lái)更加致密。觀察使用300 W功率微波養(yǎng)護(hù)后的堿激發(fā)粉煤灰凈漿時(shí)發(fā)現(xiàn),粉煤灰表面的玻璃體基本消失,水化產(chǎn)物勻稱致密。
【圖文】：

制備堿激發(fā)粉煤灰砂漿試件基本配合比確定及緩凝劑的選取測(cè)定凝結(jié)時(shí)間并確定緩凝劑摻量XRD、電鏡掃描試驗(yàn)抗分析硼砂作用機(jī)理分析硼砂緩凝機(jī)理及微波作用機(jī)理確定

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2 粉煤灰的結(jié)構(gòu)及其水化機(jī)理煤灰的結(jié)構(gòu)煤灰主要來(lái)自煤炭燃燒，燃煤破碎后由熱空氣送入爐內(nèi)燃燒，其中碳等物熱能，而無(wú)極礦物（硅酸鹽、石英等）經(jīng)過(guò)高溫燃燒，分解并氧化成為無(wú)灰顆粒在高溫下變成多孔玻璃體。隨著燃燒的進(jìn)行，高溫環(huán)境中，玻璃體出鍋爐后，溫度迅速降低，，玻璃體冷凝聚合形成球狀粉煤灰顆粒，經(jīng)過(guò)除集得到粉煤灰。燃煤過(guò)程中產(chǎn)生的粉煤灰約占燃煤質(zhì)量的 5%~20%，煤燃兩種不同灰渣，一種是熔融揮發(fā)冷凝聚合后得到的細(xì)灰，約占總質(zhì)量的 85是粒狀灰渣聚集而成，沉積在鍋爐底部爐底灰，約占總質(zhì)量的 5%~15%。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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3 佟鈺;夏楓;張婷;王利坤;謝巧玲;;微波加熱對(duì)地聚物砂漿力學(xué)強(qiáng)度的影響[J];沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年02期

4 張海燕;祁術(shù)亮;曹亮;;地聚物凈漿、砂漿和混凝土高溫后力學(xué)性能比較[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào);2015年01期

5 戴俊;秦立科;;微波照射下巖石損傷細(xì)觀模擬分析[J];西安科技大學(xué)學(xué)報(bào);2014年06期

6 戴俊;孟振;吳丙權(quán);;微波照射對(duì)巖石強(qiáng)度的影響研究[J];有色金屬(選礦部分);2014年03期

7 趙瑞;史才軍;王小剛;呂奎喜;何穩(wěn);;堿激發(fā)膠凝材料與硅酸鹽水泥基材料堿骨料反應(yīng)的比較[J];硅酸鹽通報(bào);2013年09期

8 萬(wàn)惠文;劉尊玉;;微波輻照激發(fā)粉煤灰活性的試驗(yàn)研究[J];混凝土;2012年08期

9 鄭文忠;陳偉宏;王英;;堿礦渣膠凝材料的耐高溫性能[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年10期

10 劉艷;呂海亮;張振宇;宮志強(qiáng);;粉煤灰沸石的微波合成[J];煤炭學(xué)報(bào);2009年07期

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3 賀亮;堿激發(fā)礦渣粉煤灰水泥抗干濕循環(huán)及耐腐蝕性能研究[D];湖南大學(xué);2013年

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5 于霖;堿激發(fā)礦渣膠凝材料的制備及其性能研究[D];鄭州大學(xué);2010年

6 呂江波;粉煤灰地質(zhì)聚合物的制備與性能分析[D];西北大學(xué);2009年

7 徐威;粘貼CFRP片材用耐高溫?zé)o機(jī)膠的制備及應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

8 李海宏;地質(zhì)聚合物的制備及機(jī)理研究[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

9 趙永林;水玻璃激發(fā)礦渣超細(xì)粉膠凝材料的形成及水化機(jī)理的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

10 梁慧;粉煤灰活性效應(yīng)研究[D];中南大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2636498