发泡剂对矿渣基地质聚合物气孔结构及吸水性的影响

发布时间：2021-11-10 14:36

　　将矿渣分别与粉煤灰、偏高岭土混合作为主要原料,以过氧化氢为发泡剂制备两种地质聚合物多孔材料。结合体式显微镜和Image-Pro Plus图像分析技术等测试手段,对多孔地质聚合物气孔结构进行表征,研究了不同过氧化氢用量对矿渣基地质聚合物多孔材料气孔结构、吸水性、释水性以及集水性的影响。分析不同过氧化氢用量制备的多孔地质聚合物气孔结构与吸水性、释水性的关系,进而得出材料兼具吸水性和释水性时的过氧化氢用量。研究结果显示,随着发泡剂用量的增加,地质聚合物泡孔尺寸随之增大,吸水性和集水性也有提升,释去单位质量的水所用时间明显减少。 

【文章来源】：硅酸盐通报. 2020,39(07)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

集水率与发泡剂用量之间的关系

1.2 实验过程用PL203电子天平按照表2中的配比称取一定质量的高炉矿渣、掺料、十二烷基磺酸钠(SDS)、石英砂和碱激发剂等。其中,十二烷基磺酸钠为阴离子表面活性剂,在整个反应过程中起到稳泡的作用,石英砂对浆体的可塑性起调剂作用,防止泡孔塌陷。将上述材料混合成浆料,在室温下用DJ1C-200电动搅拌器进行机械搅拌3 min后,利用针形注射器在浆体中注入一定量的过氧化氢发泡剂,再搅拌2 min。随后将混合后的浆料注入到直径为60 mm的模具中,放置在相对湿度为70%,温度在70 ℃的恒温恒湿箱中养护12 h,脱模在室温下养护7 d,得到矿渣基地质聚合物多孔材料,制备工艺流程如图1所示。

以高炉矿渣为基体材料,分别以粉煤灰、偏高岭土为掺料,十二烷基磺酸钠为稳泡剂,研究不同发泡剂含量对地质聚合物材料中气孔结构的影响。在制备地质聚合物的过程中,分别添加不同含量的过氧化氢所形成的气孔结构和大小如图2和图3所示。利用Image-Pro Plus图像分析软件对不同试样断面进行分析,得出所对应的孔径分布如图4和图5所示。从图中可以看出,在原料相同的情况下,随着发泡剂含量的增加,地质聚合物的平均孔径越来越大,且气孔分布不均匀,通孔率也在不断增加。其中,图2(d)和图3(d)的平均气孔直径最大,分别约为0.35 mm和0.425 mm,且孔径分布范围较广,通孔率最大。这是因为过氧化氢含量越高,在混合浆体中反应放出的氧气越多,材料的平均气孔直径越大,气孔之间碰撞接触多导致通孔率高。综合看来,掺料为偏高岭土的矿渣基地质聚合物发泡效果均优于粉煤灰组,无论是气孔分布均匀性、通孔率还是大孔孔径,均优于掺料为粉煤灰的矿渣基地质聚合物。图3 偏高岭土掺料地质聚合物泡孔随发泡剂含量的变化

【参考文献】：
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本文编号：3487449