高强地聚物微观结构表征与固封有机污染物性能研究

发布时间：2023-07-30 17:43

　　地质聚合物(简称:地聚物)是一种具有巨大发展潜力的新型材料,与传统的无机胶凝材料水泥相比,粉煤灰地聚物的制备过程不需要消耗大量能量,还可以利用冶金、火力发电等产生的固体废弃物,地聚物材料的研究对资源利用和环境保护具有重大的意义。本研究制备了高强度粉煤灰基和粉煤灰-矿渣基地聚物,研究了硅铝比、养护温度、矿渣掺入量以及龄期对地聚物抗压强度的影响。进一步,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)和压汞法(MIP)等微观测试方法分析不同龄期条件下粉煤灰地聚物的微观结构和成分,通过XRD-Rietveld精修法分析了非晶态含量对地聚物强度的影响,研究了地聚物材料长期强度下降的原因。最后,针对污染物固化的问题进行了地聚物固封有机污染物的研究。主要得到以下研究成果:(1)硅铝比和养护温度是影响粉煤灰地聚物抗压强度的主要因素。通过调整碱性激发剂的模数可以将地聚物材料的硅铝比、水固比控制在合理范围内,从而制备较高强度的粉煤灰地聚物材料;高温的养护条件可以有效促进地聚物反应的发生,长期强度能够提高两倍。适量矿渣的加入能够显著提高地聚物材料的强度,粉煤灰矿渣地聚物材料中产...

【文章页数】：116 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地质聚合物的研究现状
        1.2.2 污染物固封的研究现状
    1.3 研究目的与研究内容
    1.4 论文构成
第2章 地质聚合物试验内容及表征方法
    2.1 引言
    2.2 试验内容
        2.2.1 试验原材料
        2.2.2 试验仪器及设备
        2.2.3 地聚物的制备工艺
        2.2.4 地聚物试验流程
    2.3 表征方法
        2.3.1 抗压强度测试
        2.3.2 微观形貌分析
        2.3.3 物相成分分析
        2.3.4 元素含量分析
        2.3.5 孔隙结构测试
    2.4 本章小结
第3章 地聚物材料抗压强度试验
    3.1 引言
    3.2 试验方案
    3.3 试验结果与分析
        3.3.1 硅铝比对粉煤灰地聚物抗压强度的影响
        3.3.2 养护温度和龄期对粉煤灰地聚物抗压强度的影响
        3.3.3 矿渣掺量对地聚物抗压强度的影响
        3.3.4 地聚物强度稳定性分析
    3.4 本章小结
第4章 地聚物材料的微观形貌、矿物成分与孔隙结构
    4.1 引言
    4.2 地聚物材料微观形貌研究
        4.2.1 扫描电镜试验流程
        4.2.2 不同龄期粉煤灰地聚物SEM图像分析
        4.2.3 不同龄期粉煤灰矿渣地聚物SEM图像分析
    4.3 地聚物材料矿物成分研究
        4.3.1 X射线衍射实验
        4.3.2 Rietveld结构精修法
        4.3.3 基于内标法的Rietveld定量分析
        4.3.4 粉煤灰基地聚物矿物成分分析
        4.3.5 粉煤灰地聚物非晶相含量与强度的关系
        4.3.6 粉煤灰矿渣地聚物矿物成分分析
    4.4 地聚物材料化学成分变化
    4.5 地聚物材料孔隙结构研究
    4.6 本章小结
第5章 地聚物材料固封有机污染物性能研究
    5.1 引言
    5.2 地聚物固化体力学性能测试
        5.2.1 掺合料对地聚物抗压强度的影响
        5.2.2 浸出试验对地聚物固化体抗压强度的影响
    5.3 地聚物材料固封有机污染物试验
        5.3.1 试验方法
        5.3.2 地聚物固封污染物的渗出率研究
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3837892