陈晨
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程婷
,
贡伟亮
,
翟建平
,
张敏特
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.24.023
以粉煤灰基地质聚合物为研究对象,研究了粉煤灰在地聚物反应体系下的反应影响因素。主要研究内容有：反应时间、反应温度和反应碱浓度对反应过程及宏观强度的影响及相关反应机理。结果表明：在反应中后期,粉煤灰反应速率明显下降而此时地聚物的宏观性能反而呈现最大值。以75℃为例,反应时间从24 h 延长到672 h的过程中,反应程度仅从20.8%增加到了32.4%,平均反应速率仅为0.0179%/h,而此时样品的抗压强度则从1.31 MP a增加到了7.98 MP a；在地聚物反应体系下,反应产物为无定形的硅铝胶凝体,该物质的致密程度与地聚物宏观性能直接相关；温度的升高可有效提高粉煤灰的反应速率及地聚物的宏观性能,促进无定形胶凝体的形成和硬化。反应24 h,75℃下的反应程度和抗压强度可以达到20.8%和1.31 MPa,而同期35℃下的反应程度只能达到7.8%且尚未形成宏观强度；碱浓度的变化不仅可影响反应速率和宏观性能,还可改变粉煤灰在地聚物反应体系下的最终反应程度,在反应温度为75℃和50℃时,10 mol/L 体系下672 h 的反应程度比5 mol/L 体系分别高了90%和28.6%。
关键词:
粉煤灰
,
地聚物
,
反应时间
,
反应温度
,
反应碱浓度
陈晨
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程婷
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贡伟亮
,
翟建平
,
张敏特
硅酸盐通报
本文以实验数据为基础，利用“Jander”动力学方程，借助现代分析手段，对粉煤灰地聚物反应体系下的反应动力学进行了研究。主要研究内容有：液固比对粉煤灰在强碱体系下反应过程的影响；粉煤灰在地聚物体系下反应动力学阶段的划分；温度及碱浓度对动力学各反应阶段的影响以及地聚物宏观强度产生的机理等。研究结果表明：液固比的降低会造成反应速率的下降，固相产物形成所需的反应程度提前及反应产物形态的变化；地聚物反应过程以动力学方程模型中N＝2和N＞2以扩散反应阶段为主；温度的升高在提高各阶段反应速率的同时可降低反应时长。碱浓度的升高可有效提高各阶段的反应速率。粉煤灰主体与反应产物在化学成分上的明显差异与地聚物反应过程及其宏观强度的形成有密切关联。
关键词:
粉煤灰
,
地聚物
,
动力学
