水玻璃性能对粉煤灰基矿物聚合物的影响

研究了水玻璃的不同模数和含固量(固相与水的质量比)对粉煤灰基矿物聚合物抗压强度的影响,同时将钠水玻璃和钠钾水玻璃对粉煤灰基矿物聚合物抗压强度的影响也进行了对比.结果表明:随着水玻璃模数的增大,粉煤灰基矿物聚合物的抗压强度增大,但是当模数超过1.4后,其抗压强度降低,且当模数大于2.0以后,其抗压强度显著降低.同时随着水玻璃含固量的增大,粉煤灰基矿物聚合物的抗压强度提高;对于钠水玻璃,水玻璃含固量为32%时,其抗压强度达到最大值,随水玻璃含固量继续提高,其抗压强度降低;而对于钠钾水玻璃,其抗压强度随着水玻璃含固量从16%增大到36%,而一直呈现提高的趋势.比较两种类型水玻璃激发效果发现:随着水玻璃模数和含固量的不同,钠水玻璃和钠钾水玻璃对粉煤灰的激发效果亦不同.在常温标准养护条件下,用模数为1且含固量为32%的钠水玻璃和模数为1.2且含固量为36%的钠钾水玻璃制得抗压强度分别为38.5MPa和42.1 MPa的粉煤灰基矿物聚合物.用X射线衍射和红外光谱分析了粉煤灰和粉煤灰基矿物聚合物激发前后的微观结构变化,分析了水玻璃激发作用的机理.     

工艺参数对玻璃微粉粉煤灰基地质聚合物强度的影响

利用粉煤灰和废玻璃微粉为主要原料,通过氢氧化钠和水玻璃的混合激发,制备地质聚合物.讨论了水玻璃掺量和模数、液固比和养护温等因素对地质聚合物抗压强度的影响.研究表明:矿物聚合物抗压强度均随着水玻璃掺量及模数、液固比、养护温度的增大而先增大后减小.得出了优化的工艺条件为:水玻璃掺量10％、水玻璃模数1.4、固液比0.45,养护温度40～60℃,抗压强度可达36 MPa以上.     

影响粉煤灰基矿物聚合物混凝土性能的因素

采用正交设计方法研究了影响粉煤灰基矿物聚合物混凝土性能的各种因素。试验结果表明,水玻璃激发剂溶液的含固量对矿物聚合物混凝土抗压强度有显著影响,激发剂溶液与粉煤灰的比值及砂率对抗压强度的影响不明显。粉煤灰基矿物聚合物混凝土拌合物具有良好的和易性,不需要加减水剂也可使坍落度达到200 mm以上。     

粉煤灰-矿渣基矿物聚物的强度影响因素及机理分析

试验以三种不同化学成分的粉煤灰与矿渣组成二元胶凝体系,在碱硅酸盐激发下制备了粉煤灰-矿渣基矿物聚合物.研究了粉煤灰中CaO的含量、形态以及碱硅酸盐激发剂模数对所制备矿物聚合物抗压强度的影响规律,并结合NMR、XRD和SEM等微观测试手段分析了其作用机理.试验结果表明:粉煤灰中非晶态CaO含量越高,粉煤灰-矿渣基矿物聚合物的抗压强度越大;粉煤灰中晶态CaO含量高是导致后期强度倒缩的主要原因;随着碱硅酸盐激发剂模数的增大,粉煤灰-矿渣基矿物聚合物的抗压强度先增大后减小,当激发剂模数为1.2时,抗压强度最大.     

碱激发剂对铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物抗压强度的影响

以粉煤灰和铸造粉尘为主要原料,以KOH、NaOH、Na2SiO3、K2SiO3和水玻璃为碱激发剂,制备地质聚合物.研究了不同激发剂对铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物抗压强度的影响.结果表明:不同浓度的NaOH和KOH溶液的激发效果较差,制备的铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物的抗压强度较低.NaOH和KOH溶液与K2SiO3溶液混配复合激发剂可提高铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物的抗压强度.水玻璃溶液激发效果最好,随着水玻璃溶液模数的增加,铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物的抗压强度逐渐提高;当水玻璃模数为1.2时,铸造粉尘基地质聚合物28 d抗压强度达到最大,为21.4 MPa;继续增大水玻璃模数,铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物28 d抗压强度趋于下降.     

正交试验研究矿物聚合物抗压强度

以粉煤灰和偏高岭土为硅铝原料,NaOH和水玻璃为激发剂,在高温下养护24 h制得了矿物聚合物.正交试验研究了偏高岭土掺量、水玻璃模数、Na2O掺量和养护温度4个因素对矿物聚合物抗压强度的影响.结果表明,当偏高岭土掺量为0,Na2O掺量为10wt%、水玻璃模数为1.5,在80 ℃下养护24 h得到的制品的抗压强度为38.2 MPa.     

循环流化床燃烧底渣制备地聚合物的试验研究

研究了以循环流化床燃烧底渣为主要原料，制备地聚合物时的液固比、水玻璃模数、水玻璃中钾含量对所制备的地聚合物力学性能的影响，结果表明，液固比对地聚合物强度的影响起主要作用，而水玻璃模数和水玻璃中钾含量的影响则相对较小。控制液固比为1：2、采用KOH含量为6％和模数为1．2的水玻璃制备的地聚合物样品28d抗压强度可达84．4MPa。地聚合物经800℃高温处理2h后其样品形貌仍保持完整，且抗压强度还有不同程度地增长。     

无机矿物聚合物基快速修补砂浆

本文目的,探究影响无机矿物聚合物基快速修补砂浆抗压强度和凝结时间的主要因素及其变化规律。探究方法,以矿碴和粉煤灰为主要原材料,加入纤维和减水剂作为辅助材料,在碱性激发剂作用下,常温下制备无机矿物聚合物砂浆和净浆。探究结果,水玻璃模数在0.76~0.93范围内,水玻璃掺量为0.34%,胶凝材料掺量为4时,无机矿物聚合物基快速修补砂浆可以兼顾早强和快硬;试件可在10~20min内凝结硬化,3d抗压强度达到33.9MPa;是一种早强快硬的新型修补材料。     

铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物的力学性能和微观结构分析

以粉煤灰为主要原料,以铸造粉尘为掺合料,水玻璃溶液为碱激发剂,制备地质聚合物.研究了养护龄期和水灰比对铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物抗压强度的影响.结果表明,铸造粉尘-粉煤灰基地质聚合物的抗压强度随养护龄期的延长而增大,随水灰比的增大先增大后减小;当水玻璃模数为1.2,水灰比为0.4时,地质聚合物28 d抗压强度达到最大,为21.4 MPa.X衍射分析表明,形成的地质聚合物主要为无定形矿物相;红外光谱分析表明,地质聚合物中有较多的非晶态铝硅酸盐生成;SEM分析显示地质聚合物具有良好的致密结构.     

基于正交及响应曲面设计的自燃煤矸石地质聚合物配体优化

为研究配体对自燃煤矸石-矿渣-粉煤灰地质聚合物活性的影响,以3d、28 d地质聚合物胶砂抗折和抗压强度为目标,首先以配体中激发剂品种、激发剂掺量和水玻璃模数为参数,进行的正交试验,根据正交试验结果确定的显著因素与水平范围,再进行二次响应曲面试验,通过对连续试验点进行优化分析,建立激发剂掺量、水玻璃模数与胶砂强度之间的回归方程,获得配体的最佳配合比.试验结果表明,激发剂品种是影响其活性的最显著因素,激发剂掺量及水玻璃模数对活性影响比较显著,建立的回归方程显著性好.以阜新新邱矿自燃煤矸石为主要原料配制的地质聚合物最佳配体配合比是:水玻璃:氢氧化钾为1∶1、激发剂掺量26.6％(占胶凝材料)、水玻璃模数1.0,此时地质聚合物28 d胶砂抗压强度达到65.13 MPa.     

赤泥基发泡地质聚合物的性能研究

拜耳法赤泥含有较多赤铁矿且活性较低，一定程度上限制了其资源化利用。将拜耳法赤泥、矿渣微粉和粉煤灰以5∶3∶2的质量比混合，以水玻璃和氢氧化钠为碱激发剂，硬脂酸钙为稳泡剂，双氧水为发泡剂，制备发泡地质聚合物。通过调节碱激发剂模数，探究其对赤泥基发泡地质聚合物表观密度、强度以及微观结构的影响。结果表明，随着碱激发剂模数的增加，发泡地质聚合物的表观密度呈先增加后降低的趋势，抗压强度逐渐下降。当碱激发剂模数为1.4时，发泡地质聚合物的28 d表观密度最低，为195.86 kg/m³;28 d抗压强度达到最高值，为0.55 MPa,对应比强度为2 821.12 N·m/kg。这说明碱激发剂模数为1.4时发泡地质聚合物兼顾轻质与高强的性能。     

煅烧高铝煤矸石-矿渣-水玻璃系地聚合物材料的研究

根据地聚合物合成原理，采用煅烧高铝煤矸石-磨细矿渣-水玻璃系合成地聚合物类材料。深入研究了高铝煤矸石-矿渣-水玻璃系统材料的制备、性能的测试评价、水化硬化机理和最优制备工艺参数选择。材料中矿渣对早期强度起主要作用，煅烧高铝煤矸石对后期强度贡献较大。在矿渣和高铝煤矸石质量比处于合理状态时，材料各龄期强度均较优。高铝煤矸石类地聚合物材料的抗压强度随水玻璃模数的减小而增大，随水玻璃掺量的增大而增大，随液胶比的减小而增大。水玻璃模数为1．049，矿渣与煅烧高铝煤矸石的配比为4：6，激发剂掺量为22％，液胶比为0．35时，复合材料28d抗压强度达到了41．7MPa。     

氢氧化钾-钠水玻璃激发剂对碱激发矿渣胶凝材料性能的影响

采用氢氧化钾调节钠水玻璃模数制备复合碱激发剂,以钠水玻璃模数、碱掺量为变量,分析氢氧化钾对钠水玻璃激发矿渣胶凝材料性能的影响,研究氢氧化钾-钠水玻璃激发矿渣胶凝材料在流动度、凝结时间及抗压强度等方面的变化规律。结果表明,氢氧化钾-钠水玻璃复合激发剂的激发效果优于单一钠水玻璃激发剂。当钠水玻璃模数为1.2、碱掺量为8%(质量分数)时,氢氧化钾-钠水玻璃激发矿渣胶凝材料流动度可达240 mm,7 d、28 d抗压强度可达98.88 MPa和104.59 MPa,比同等条件下的钠水玻璃激发矿渣胶凝材料7 d、28 d抗压强度分别提高了16.7%和22.9%。     

玻璃微粉和粉煤灰制备地质聚合物的实验研究

以粉煤灰和玻璃微粉为主要原料,水玻璃作激发剂制备了玻璃微粉粉煤灰基地质聚合物.讨论了玻璃微粉掺量、水玻璃掺量及模数、水灰比、养护温度各因素对制品抗压强度的影响.得出了优化的工艺条件为:水玻璃掺量12％,水灰比0.35,玻璃微粉掺量30％,养护温度40℃,水玻璃模数1.6.制备出了凝结时间正常,早强高强的地质聚合物.     

粉煤灰基矿物聚合物的强度影响因素研究

通过实验研究了粉煤灰基矿物聚合物的水胶比、胶砂比、养护制度、水玻璃模数、碱性激发剂中NaOH的百分含量等因素对强度的影响,找出了最佳配合比及养护制度,并对其原因进行了机理分析.结果表明粉煤灰基矿物聚合物的最佳配合比及养护制度为:水胶比为0.4,胶砂比为1∶ 3,碱性激发剂中的NaOH含量为20%～24%,水玻璃的模数为1.4时抗压强度最高达到48.4 MPa;高温养护前,试块在室温条件下静置24 h有利于强度的发展;高温养护的时间并非越长强度越高,65 ℃高温养护最佳时间为48 h,48 h以后强度增长缓慢.     

室温碱激发低钙粉煤灰地质聚合物配比试验研究

为得到室温下粉煤灰与碱激发剂质量比、水玻璃与氢氧化钠溶液质量比和氢氧化钠溶液摩尔浓度对粉煤灰地质聚合物力学性能的影响,以低钙粉煤灰为原料,制备了地质聚合物胶凝材料。采用正交试验方法,分析粉煤灰地质聚合物抗压强度,探讨碱激发剂配比对粉煤灰地质聚合物力学性能的影响,结合SEM、XRD和FTIR对试样进行表征,并对该材料的应力-应变曲线进行了研究。结果表明:粉煤灰地质聚合物的抗压强度随着激发剂掺量的减少而增大,水玻璃在激发剂中的比值与粉煤灰地质聚合物的抗压强度呈现正相关,其中粉煤灰与碱激发剂质量比为1.8,水玻璃与氢氧化钠溶液质量比为2.5且氢氧化钠溶液的浓度为10 mol/L时,120 d龄期的抗压强度可达51.98 MPa。对应力-应变曲线分析得出,在一定程度上,激发剂的掺入量对粉煤灰地质聚合物的破坏应变和弹性模量有较大影响。SEM、XRD和FTIR分析表明随着养护时间增长,胶凝材料体系内结构更致密,生成了更多的硅铝酸盐凝胶。     

早强快硬粉煤灰地质聚合物的制备

本文研究了复合碱掺量(水玻璃与氢氧化钠),水玻璃模数及固化温度对制备粉煤灰地质聚合物早期抗压强度的影响。结果表明:当复合碱掺量为50g(复合碱:原料=0.35),水玻璃模数为0.8,固化温度为80℃时,制备得到的粉煤灰地质聚合物早期抗压强度最佳,1天龄期样品抗压强度即可达到近40MPa,自然条件下养护,早期强度增长较快,5d时,粉煤灰地质聚合物的抗压强度可达到71.3MPa,5d后强度增长缓慢;对地质聚合物材料进行IR、XRD、SEM等分析表明,地质聚合物与原料粉煤灰在微观结构上并没有大的变化,地聚合物抗压强度的增长是由于样品内部发生聚合反应。     

钢渣微粉-粉煤灰基地质聚合物性能研究及微观结构分析

采用钢渣微粉和粉煤灰为主要原材料制备地质聚合物,以抗压强度为指标优化制备条件,探讨影响地质聚合物强度的因素,利用SEM、XRD和TG-DSC等手段对产物的微观形貌、物相组成和热稳定性进行分析表征。研究表明,地质聚合物的抗压强度随着钢渣微粉掺量和激发剂掺量增加先增加后减小,随温度增加而增加,其中养护温度影响最显著,水玻璃模数影响最小。最佳工艺条件为:水玻璃模数1.0、激发剂掺量20%(质量分数)、钢渣微粉掺量20%(质量分数)、液固比0.3、养护温度60 ℃。其3 d和7 d抗压强度高达40.11 MPa和43.03 MPa,固化Pb²⁺后对其强度影响较小,固化率在99.99%以上。地质聚合物表面致密度高,无明显裂纹,未观察到明显的钢渣颗粒轮廓,晶相结构主要为石英和莫来石,热稳定好。     

基于新疆粉煤灰的地质聚合物设计、制备及优化

以新疆粉煤灰为原料,以球磨为机械活化方式,以氢氧化钠和硅酸钠混合液为激发剂,在添加少量水泥熟料的基础上,制备出高强度的粉煤灰基碱激发地质聚合物材料。研究了球磨时间、碱激发剂用量和水玻璃模数对粉煤灰基地质聚合物试块力学性能的影响。结果表明,新疆粉煤灰由于碱金属M_2O含量高的地域特性(5.1%),在球磨时间为60 min,外加碱激发剂用量为5%,水玻璃模数为1.5,添加8%的P.O 42.5R普通硅酸盐水泥后,粉煤灰活性得以有效提高。在常温标准养护条件下,制得的地质聚合物材料28 d和180 d的抗压强度分别达42.6 MPa和49.3 MPa,抗折强度分别达7.6 MPa和9.3 MPa,力学性能可满足工程要求,提高了该粉煤灰的使用率。     

基于新疆粉煤灰的地质聚合物设计、制备及优化

以新疆粉煤灰为原料,以球磨为机械活化方式,以氢氧化钠和硅酸钠混合液为激发剂,在添加少量水泥熟料的基础上,制备出高强度的粉煤灰基碱激发地质聚合物材料。研究了球磨时间、碱激发剂用量和水玻璃模数对粉煤灰基地质聚合物试块力学性能的影响。结果表明,新疆粉煤灰由于碱金属M_2O含量高的地域特性(5.1%),在球磨时间为60 min,外加碱激发剂用量为5%,水玻璃模数为1.5,添加8%的P.O 42.5R普通硅酸盐水泥后,粉煤灰活性得以有效提高。在常温标准养护条件下,制得的地质聚合物材料28 d和180 d的抗压强度分别达42.6 MPa和49.3 MPa,抗折强度分别达7.6 MPa和9.3 MPa,力学性能可满足工程要求,提高了该粉煤灰的使用率。