赵建伟
,
崔潮
,
戈娅萍
,
肖斌
,
彭晖
,
张建仁
硅酸盐通报
地质聚合物是由硅铝酸盐材料通过碱激发形成，具有网络结构和无定形性质的胶凝材料。由于地质聚合物具有优于普通硅酸盐水泥的力学性能，并且制备过程中CO2排放量较少等优点，被认为是硅酸盐水泥的良好替代品。尽管相当部分的研究者认为地聚物的耐久性也要好于普通硅酸盐水泥，但其他研究者对此持怀疑态度并认为很多方面还需进一步的研究。本文回顾了近几年有关地聚物耐久性研究的现状和进展，总结和讨论了地聚物的吸水性、碳化、硫酸盐侵蚀、酸腐蚀、碱-集料反应和氯离子渗透等耐久性能及其作用机理的研究成果，并提出了现有研究存在的主要问题。
关键词:
地聚物
,
耐久性能
,
土木工程
,
吸水性
,
硫酸盐侵蚀
,
碱-集料反应
,
氯离子渗透
陈宇轩
,
水中和
,
陈伟
,
段平
,
陈国玮
硅酸盐通报
本文提出一种新型偏高岭土基地聚物无机防护涂料.该涂料的基体为偏高岭土基地质聚合物,其有界面结合力强、抗渗性优异的特点,通过选择合适的工艺,加入少量的LDHs新型无机插层材料,以提高该涂料对混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能.通过结合XRD、TG-MS等测试分析技术对该涂料提高混凝土耐久性的微观机理进行了探讨.研究结果表明,此种涂料可以显著提高被涂覆混凝土的抗碳化能力和抗氯离子侵蚀性能,LDHs材料主要通过煅烧处理后的结构重建过程和离子交换实现对碳酸根和氯离子的吸附.
关键词:
防护涂料
,
LDHs材料
,
偏高岭土
,
地聚物
,
混凝土
刘祥
,
张一敏
,
包申旭
硅酸盐通报
本研究采用机械活化、化学活化和机械-化学活化三种方法活化提钒尾渣制备地聚物,考察不同活化方法对提钒尾渣地聚物性能的影响,并采用XRD、FTIR、SEM对地聚物试样进行微观表征.结果如下:最佳活化方法为机械-化学活化,最佳活化条件为:掺入8％的Ca(OH)2并振磨1 min,制得的地聚物试样有较好的抗压性能,微观分析表明:与其它活化方式相比,最佳活化条件下制得的地聚物的矿物组成中沸石相最多,试样中Si-O-T(T=Si或A1)的不对称伸缩振动峰向低波数迁移的趋势比较明显,地聚合程度最高,而且其微观形貌主要是成片的凝胶相,孔隙较少,结构致密,具有很好的抗压性能.
关键词:
提钒尾渣
,
地聚物
,
活化
,
性能
张帆
,
单丹
,
胡芝娟
,
刘家臣
,
尤健
,
李霞
,
赵春芳
硅酸盐通报
以偏高岭土、矿渣与钠水玻璃反应生成的地聚物为基体材料,通过填充大量空心玻璃微珠制备了密度低、强度高的无机非金属固体浮力材料,研究了反应体系液固比、矿渣加入量、固化温度及时间对材料密度和抗压强度的影响,并对其吸水性和耐高温性能进行了测试.研究结果表明:当体系液固比为1.5,矿渣加入量为20％,固化温度及时间分别为60℃和24 h时,制得的无机非金属固体浮力材料的综合性能较好,密度和抗压强度分别为0.78 g/cm3和17.0 MPa,且材料具有较低的吸水率及较好的耐高温性能,可达到550℃.
关键词:
无机非金属固体浮力材料
,
地聚物
,
空心玻璃微珠
,
密度
陈伟
,
夏江华
,
劳里林
,
申培亮
硅酸盐通报
提出了一种以矿渣微粉和粉煤灰为胶凝组分,水玻璃为激发剂的地聚物胶凝材料设计方法,其强度较高,早期强度发展迅速.以地聚物胶凝材料为基础,通过运用Dinger-Funk颗粒堆积理论优化了固体颗粒堆积效率,制备了一种高抗压、抗折强度的活性粉末混凝土,并进行了材料韧性分析.研究结果表明,地聚物胶凝材料强度高,早期强度发展快,通过热养可以显著提高其极限强度,适宜用于制备超高强度活性粉末混凝土.掺入钢纤维可以进一步提高活性粉末混凝土的韧性,其极限拉应变可达1％以上.
关键词:
地聚物
,
活性粉末混凝土
,
颗粒堆积
,
韧性
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
陈晨
,
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
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
刘万超
,
闫琨
,
和新忠
,
张朝普
,
吴国亮
硅酸盐通报
赤泥是从铝土矿中提取氧化铝后产生的碱性废渣.拜耳法赤泥经活化、解聚溶出、二次聚合等处理,可以制备高性能无机地聚物材料,这为赤泥综合利用难题的解决提供了新的技术思路.本文对赤泥地聚物的合成技术研究现状进行了分析论述.通过对赤泥中主要成分硅渣的结构分析,认为由于生产条件的影响,硅渣不具有聚合物的性能特征,直接使用拜耳法赤泥制备地聚物材料难以获得较高的性能.通过活化处理,易于实现硅渣中铝硅基团的溶出,为二次聚合提供条件.本文认为,赤泥基地聚物材料具有广阔的应用前景,应进一步加强对拜耳法赤泥硅渣活化等理论问题的研究,并探讨地聚物合成过程的强度形成机理.
关键词:
赤泥
,
地聚物
,
硅渣
,
聚合
尚建丽
,
陈奇侠
硅酸盐通报
为了解决地聚物多孔材料质轻与高强难以取得一致性的问题,本文采用正交试验,对粉煤灰地聚物多孔材料表观密度和强度进行试验,在此基础上,利用超细矿渣粉的独特性,对双氧水发泡剂及辅助稳泡材料进行了优选,制备出抗压强度达到5.9 MPa、表观密度仅为557 kg/m3的地聚物多孔材料.结果表明:当粉煤灰/矿渣比例为1:1,双氧水掺量为2.0％,硬脂酸钙掺量为1.0％,MnO2掺量为0.3％,制备的矿渣-粉煤灰基地聚物多孔材料可以达到质轻高强的目的.采用XRD、SEM和低场核磁共振技术对多孔材料进行了微观测试,并对其抗压强度、表观密度与孔结构之间关系进行了分析.
关键词:
粉煤灰
,
地聚物
,
多孔材料
,
矿渣
,
孔结构
