硅铝质尾矿基地聚合物水泥粉料的制备及其砂浆强度性能

硅酸盐通报 , 2015, 34(12): 3641-3669.

硅铝质尾矿基地聚合物水泥粉料的制备及其砂浆强度性能

焦向科 ^1, , 罗仙平 ^2, , 李佳 ^3, , 陈骞 ^4, , 严义云 ^5,

1.江西理工大学江西省矿业工程重点实验室,赣州341000;江西理工大学工程研究院,赣州341000

2.江西理工大学江西省矿业工程重点实验室,赣州341000;江西理工大学工程研究院,赣州341000

3.中南民族大学资源与环境学院,武汉,430074

4.江西理工大学资源与环境工程学院,赣州,341000

5.江西理工大学资源与环境工程学院,赣州,341000

基金项目: 江西理工大学博士科研启动基金项目(3401223152) 江西省科技支撑计划项目(20151BBG70015) 国家科技支撑计划项目(2012BAC11B07) 中央高校科研专项项目(CZQ15016) 江西省自然科学基金资助项目(20142BAB216008) 江西理工大学科研基金重点课题(NSFJ2014-K01) 江西省教育厅科技项目(GJJ14426)

关键词：钙质掺和料 , 地聚合物水泥粉料 , 正交实验 , 蒸压养护

Preparation of Aluminosilicious Tailings-based Geopolymer Cement Powder and Strength Perforamnce of the Cement Mortar

Keywords： calcium admixture , geopolymer cement powder , orthogonal experiment , autoclaved curing

以富含Si、Al的尾矿作为硅铝原料(基质),以硅灰和钙质掺和料(矿渣和钢渣)作为辅助材料,在低温煅烧条件下制备地聚合物水泥粉料.以向粉料中"直接加水"形成的砂浆试样的7d抗压强度作为考察指标,通过正交实验得出最优的原料配方和烧制温度,并通过SEM、XRD、TG-DSC和FTIR对代表性试样的微观结构进行表征.结果表明:"钙质掺合料与尾矿的质量比例"这一因素对砂浆试样的抗压强度影响最大;以矿渣和钢渣为钙质掺合料在最优方案下制备的砂浆试样的7d抗压强度分别达到12.5 MPa和8.5 MPa,对它们进行蒸压养护可使其抗压强度有所提升;微观结构分析共同验证了由钙质掺合料生成的水化硅酸钙(CSH)未对地聚合物的主体凝胶相产生负面影响,反而有利于改善试样的微结构,提高试样的强度性能.

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