室温碱激发低钙粉煤灰地质聚合物配比试验研究

发布时间：2021-06-23 20:58

　　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。 

【文章来源】：硅酸盐通报. 2020,39(12)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

粉煤灰原状图以及其SEM照片

图1 粉煤灰原状图以及其SEM照片试验采用的碱激发剂由市售工业水玻璃和氢氧化钠溶液混合而成。水玻璃中SiO2质量含量29.84%、Na2O质量含量13.36%,水玻璃模数(SiO2与Na2O的摩尔比)为2.3。氢氧化钠为分析纯,溶液制备成一定摩尔浓度后静置24 h备用,使其溶液达到电离平衡。

图4为粉煤灰与激发剂不同质量比值下地质聚合物材料的应力-应变曲线关系。由图4可以看出,不同激发剂的掺量对粉煤灰地质聚合物材料的破坏应变有着明显的差别,破坏应变随着激发剂掺入量的增加而增加,且弹性模量也随之增大。第9组配比下的粉煤灰地质聚合物破坏应变与混凝土对比较接近,第3、6组应力-应变曲线呈非线性关系,试块即将破坏时,表面出现明显裂缝,块状棱角处出现飞崩现象,最后形成几条竖向贯通裂缝后瞬间破坏。在激发剂掺入比最少时(见第9组),在荷载最大值附近变化较前两组有些区别,存在着明显的平滑过渡区,且进入下降段时,没有出现以上脆性破坏现象。典型试样破坏情况见图5。图5为粉煤灰地质聚合物破裂时从四周产生贯通的裂缝,直至完全破坏。图4 不同激发剂掺量下的粉煤灰地质聚合物应力-应变曲线

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3245645