地质聚合物基废水处理吸附材料研究进展

地质聚合物是活性铝硅酸盐矿物在碱激发作用下形成的一类无机胶凝材料,除可替代传统硅酸盐水泥用作建筑材料外,作为吸附材料用于废水处理也显示出广阔前景.由于原材料种类和制备工艺的不同,地质聚合物基吸附材料对有害物质的去除能力差异显著.介绍了地质聚合物基吸附材料凝胶法、水热法和焙烧法三种制备方法,综述了不同物理形态的地质聚合物基吸附材料及其微观结构和吸附能力之间的关系,阐述了吸附条件(pH值、吸附时间、温度和初始离子浓度)对地质聚合物吸附能力的影响,总结了吸附动力学、热力学和吸附等温线模型方面的研究进展,提出了地质聚合物基吸附材料未来的研究方向.     

不同地聚物砂浆抗硫酸盐侵蚀性能及其机理分析

将不同地聚物砂浆分别浸泡在5％MgSO4和5％(NH4)2SO4溶液中侵蚀120 d,以探究侵蚀离子和浸泡方式对地聚物砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并分析了其侵蚀机理.结果表明:在MgSO4与(NH4)2SO4溶液中全浸泡120 d后,偏高岭土基地聚物砂浆(MK?M)与偏高岭土-矿渣基地聚物砂浆(MK+SG?M)仍能维持稳定结构,其抗压抗蚀系数均大于0.80,矿渣基地聚物砂浆(SG?M)抗压抗蚀系数分别为0.73和0.50,粉煤灰-矿渣基地聚物砂浆(FA+SG?M)的抗压抗蚀系数分别为0.72和0.68;SG?M和FA+SG?M半浸泡在5％MgSO4溶液120 d后,其浸泡区抗压强度损失明显大于干燥区;SG?M与FA+SG?M在不同硫酸盐环境下生成石膏等侵蚀产物,加剧了砂浆的结构破坏与性能劣化;不同地聚物抗硫酸盐侵蚀性能差异明显,可能源自于生成产物的种类和结构不同.偏高岭土基与偏高岭土-矿渣基地聚物的主要产物是水化硅铝酸钠(N?A?S?H)凝胶,该凝胶结构稳定,硫酸盐侵蚀过程中主要是侵蚀阳离子对产物结构的影响;矿渣基与粉煤灰-矿渣基地聚物主要产物是水化硅铝酸钙(C?A?S?H)凝胶,硫酸盐侵蚀机理类似于传统硅酸盐水泥硫酸盐侵蚀机理.     

地质聚合物凝结硬化及其调节技术的研究进展

地质聚合物(Geopolymer)是一类由活性铝硅酸盐矿物在碱激发作用下形成的非传统胶凝材料,具有高强、耐久、绿色环保等特点.但地质聚合物原材料和碱性激发剂的多样性使其水化机理异常复杂,凝结硬化性质不确定性增加,且受环境温度变化影响大.因原材料及制备工艺不同,地质聚合物凝结硬化特性可能走向两个极端:(1)凝结硬化过快,难以施工;(2)长时间不凝结硬化,早期强度发展慢.通过合理有效的方法将其凝结时间调控至适合范围,是实际工程应用中亟需解决的关键问题.本文分别阐述了高钙、低钙和无钙体系下地质聚合物的凝结硬化机理,详细分析了铝硅酸盐原料细度、活性及CaO含量,激发剂的类型、掺量以及环境温度等因素对地质聚合物凝结时间的影响,概括总结了调节地质聚合物凝结时间的技术方法,并分析了其作用机理,以期为地质聚合物的应用研究提供技术支持.     

高镁水泥制备及其膨胀性能

制备MgO质量分数分别为6%、9%、12%和15%的高镁水泥,通过扫描电镜（SEM）、扫描电镜/能谱联合仪（SEM/EDS）、X射线衍射（XRD）等检测方法和膨胀性试验分析MgO质量分数对熟料煅烧和净浆膨胀性能的影响.结果表明：随着MgO质量分数增加,熟料煅烧时液相量增加,熟料密实度提高.当熟料中MgO质量分数为12%时,养护温度由20℃增加到38℃,试件90d龄期膨胀率由0.120%增加到0.244%;38℃养护时,掺入35%粉煤灰的试件90d龄期膨胀率由0.244%降至0.070%.当MgO质量分数高于12%时,尽管存在粉煤灰的抑制作用,但高镁水泥依然能产生一定膨胀,可以有效地补偿混凝土的温降收缩.