蒸压法制备石英基矿物聚合材料的实验研究

以粉煤灰,高炉矿渣为粉体原料,标准砂为骨料,采用振动成型方法,在蒸压釜中蒸压养护9h(养护温度为192℃),制备了矿物聚合材料.实验结果显示: 制品的饱水抗压强度达72.1MPa;含水率和吸水率分别为4.88%和6.84% ;在20℃下, 制品在浓度为1.0mol/L的硫酸溶液中浸泡24h,其质量损失率为0.78%;在浓度为1.0mol/L的NaOH溶液中浸泡24h,其质量损失率为0.39%.以制品的抗压强度为指标,研究了主要因素(粉煤灰占粉体的比例、硅酸钠占液相的比例、标准砂占固相的比例和粉体与液相的质量比)对制品性能的影响.结果表明:粉煤灰占粉体的比例对矿物聚合材料的抗压强度影响最大;硅酸钠水玻璃在液相中的比例为75%,且标准砂占固相的比例为70%时,可制得力学性能良好的矿物聚合材料.对综合因素分析表明:利用粉煤灰和高炉矿渣,采用蒸压法工艺制备石英基矿物聚合材料,具有生产周期短,工艺所需设备等条件已成熟等优势,在技术上是可行的.     

影响粉煤灰基矿物聚合材料性能的主要因素

以粉煤灰为主要原料,制备了性能良好的矿物聚合材料,可代替部分硅酸盐水泥制品.本文以制品的抗压强度为指标,系统地讨论了各种因素对制品性能的影响,结果表明:当粉煤灰掺量为85%,氢氧化钠用量占液相质量的40%,硅酸钠模数为3.5,固液质量比为2.0,养护温度为90℃(烘箱养护)时,制品的抗压强度最高.另外,对粉煤灰进行磨细加工有利于提高制品的性能,且随粉煤灰比表面积的增加,其抗压强度也在增加;而采用蒸养和水泥标准养护时,都具有一对应的最佳养护期.实验结果为进一步研究矿物聚合材料的反应机理奠定了良好的基础.     

粉煤灰制备矿物聚合材料正交实验研究

六盘水地区具有丰富的粉煤灰资源,制备矿物聚合材料是其再利用的研究热点之一。研究了以粉煤灰、水泥、偏高岭土和砂子为原料,在碱激发剂作用下制备矿物聚合材料的可行性。采用正交实验得出优化工艺条件:水泥掺比为25%,粉煤灰掺比为50%,砂子掺比为10%,固液质量比为2.1,氢氧化钠浓度为10 mol/L,硅酸钠占液相质量比为40%。在优化工艺条件下制备的聚合材料抗压强度达到18.29 MPa、抗拉强度达到1.33 MPa,符合混凝土C15级别。通过方差分析得出,水泥和硅酸钠用量对实验结果的影响是高度显著的,而粉煤灰与水泥、砂子、氢氧化钠交互作用的影响是显著的。     

偏高岭土地质聚合物的制备及其抗压强度研究

在采用偏高岭土碱激发制备地质聚合物的基础上,优化配合比,为制备出早期强度较高的地质聚合物。以NaOH和水玻璃为复合碱激发剂,研究水玻璃模数、碱当量、液固比以及养护条件对偏高岭土地质聚合物抗压强度的影响。试验结果表明,偏高岭土130g、水玻璃模数1.0、碱当量11%、液固比0.31、标准养护时,制备的偏高岭土地质聚合物3d抗压强度最高,达到53.7MPa。另外,在初始液固比为0.31时,不同模数下的地质聚合物强度都达到最佳。本文为偏高岭土地质聚合物的制备提供了有效的借鉴。     

铝质岩制备矿物聚合物材料的实验研究

矿物聚合材料是以铝硅酸盐矿物或工业固体废物为主要原料制备而成的一类新型无机非金属材料.实验对利用铝质岩、石英砂、高岭土、氢氧化钠和水玻璃制备矿物聚合材料进行探索性研究,对影响材料力学性能的主要因素进行分析.结果表明:高岭土在750℃下煅烧6h,H0的加入量占液相8％,Ca(OH)2占2％,石英砂占23.61％,高岭土占26.92％,水玻璃占液相的50％.固液比为2.2,在此条件下,聚合物的抗压强度达到最大值32.78 MPa.     

BP神经网络预测矿物聚合材料强度的影响因素

基于矿物聚合材料制备过程中激发剂和配料组成的多样性与复杂性,采用BP神经网络方法考察了影响矿物聚合材料强度的3个因素:激发剂NaOH溶液的浓度、配料中碱硅物质的量比和铝硅物质的量比.结果表明:BP神经网络可以准确地预测矿物聚合材料抗折强度和抗压强度(误差在10-2数量级);高碱激发下(COH-=12 mol/L),M2O/SiO2对抗压及抗折强度影响显著,预测M2O/SiO2=0.332,Al2O3/SiO2=0.441时制品的抗压强度达30.96 MPa,抗折强度高达9.33 MPa;SEM分析和MIP实验证明,提高激发剂NaOH溶液浓度和碱硅物质的量比更有利于形成内部结构完整、强度更高的矿物聚合材料.     

偏高岭土和粉煤灰对碱-矿渣复合胶凝材料的凝结时间及早期力学性能的影响

研究了水胶比为0.4,水玻璃模数为1.4及Na2O含量为10％(质量分数)时,单掺偏高岭土与复掺偏高岭土和粉煤灰对碱-矿渣复合胶凝材料的凝结时间和早期力学性能的影响.结果 表明,两种复合方式对碱-矿渣复合胶凝材料均有缓凝作用,但复掺时的缓凝效果更明显.单掺时,碱-矿渣复合胶凝材料的早期抗折、抗压强度和折压比基本不随偏高岭土掺量的变化而变化,但其28 d粘接强度随偏高岭土掺量的增加而增大.复掺时,碱-矿渣复合胶凝材料早期抗压强度随粉煤灰掺量的增加而减小;与单掺时相比,该复合胶凝材料72 h抗折强度和折压比分别提高了40％和64％.除此之外,复掺时该复合胶凝材料28 d粘接强度比单掺时提高了45％,但粉煤灰掺量的影响较小.     

粉煤灰基聚合材料制备试验研究

粉煤灰矿物聚合材料利用粉煤灰非晶态硅铝酸盐的特点,经过碱激发剂激发,使得粉煤灰、偏高岭土、砂子等混合物料中的硅铝结构发生解聚。正交试验表明,考查的4个因素、3个水平中,影响因素主次顺序为:固液比NaOH浓度Na_2SiO_3占液相比粉煤灰掺量,最好的试验方案是A_1B_2C_2D_1,即:粉煤灰掺量50%,NaOH浓度8%(mol/L),固液比1.5,Na_2SiO_3占液相比50%,其抗压强度值为6.17MPa。     

用丙烯酸-高岭土制备高吸水性树脂及结构表征

用丙烯酸-高岭土采用静态水溶液法制备复合吸水性树脂(简称复合树脂),考察了高岭土含量、聚合温度、丙烯酸单体的含量、丙烯酸中和度、引发剂和交联剂的用量对复合树脂吸水量的影响。实验结果表明,复合树脂的最佳制备条件为:聚合温度为70℃,丙烯酸单体的质量分数为35%,丙烯酸中和度为70%,引发剂占单体的质量分数为0.2%,交联剂占单体的质量分数为0.02%,高岭土占单体的质量分数为12%;在此条件下制备的复合树脂对蒸馏水的吸水量为920g/g,傅里叶变换红外光谱和扫描电镜表征结果表明,复合树脂是一种典型的海/岛结构,丙烯酸和高岭土之间存在共聚反应。     

碱激发偏高岭土基地质聚合物的制备及抗压强度研究

为了响应“双碳”政策节能减排的号召,本文采用偏高岭土和高炉矿渣为原材料制备地质聚合物。以抗压强度为指标优化制备条件,探讨确定影响地质聚合物强度的因素。通过正交试验确定偏高岭土基地质聚合物的最佳配比,通过热重和XRD分析不同温度煅烧的偏高岭土组分。研究结果表明,在高岭土煅烧温度为800 ℃时,偏高岭土基地质聚合物的最佳配合比为氢氧化钠与硅酸钠的质量比为6.5∶1,激发剂的质量掺量为14.2%,其28 d抗压强度能达到46.6 MPa。偏高岭土基地质聚合物抗压强度随激发剂的掺量增加而增大,随氢氧化钠与硅酸钠的质量比的增大先增大后减小,随高岭土煅烧温度的升高先增大后减小。