聚乙烯醇对土聚水泥强度的影响及机理

利用聚乙烯醇(PVA)改善土聚水泥的强度性能,并通过XRD、SEM现代测试方法进进行了机理分析。实验结果表明,PVA促进土聚水泥水化反应的进行,改变水化产物的生成部位和形貌,使硬化水泥浆体更加密实,从而提高土聚水泥强度。     

NaOH溶液浓度及反应时间对偏高岭土地质聚合反应的影响

采用等温量热法(ICC)、X线衍射仪(XRD)及傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR),分析偏高岭土经不同浓度NaOH溶液激发后反应不同时间生成的产物。结果表明:40℃下偏高岭土与10和12 mol/L NaOH溶液反应,分别生成Na-A型沸石和硅铝酸钠材料(地质聚合物)。地质聚合反应初期涉及溶解、聚合及重排的过程,决定了产物的有序程度及性能。为保证地质聚合物的制备,应控制反应条件及激发剂浓度,避免产物向沸石转变。     

两种土壤聚合物碱激发剂的激发效果对比

采用大液固比的方法对比研究了氢氧化钠和硅酸钠溶液对偏高岭石的激发作用,将反应到一定时间的浆体进行分离,对分离后的溶液和粉体分别进行分析.研究结果表明:(1)随反应时间的延长,偏高岭土与硅酸钠溶液反应分离后溶液中Si的聚合度增加,溶解的Al单体与溶液中的硅酸根离子聚合,分离后的粉体既有被碱侵蚀后的硅氧的碎片,也有铝单体与硅酸根离子聚合的胶团;(2)随反应时间的延长,偏高岭土与氢氧化钠溶液反应分离后溶液中的Si和Al含量不断增多,但硅和铝没有发生聚合,分离后粉体仅是偏高岭石在碱侵蚀下生成的碎片;(3)硅酸钠溶液中的硅酸根离子对土聚反应起到了重要的作用.     

粉煤灰—地聚合物水泥基挤压复合材料的制备及其动态性能

利用自行研制的活塞式挤压流变仪研究了掺加PVA短纤维和粉煤灰的地聚合物浆体在挤压过程中的流变学特性,在此基础上通过单轴挤压机成功制备出宽厚比为12.5的短纤维增强地聚合物基复合材料薄板.利用Rdmana冲击试验机系统分析了各种纤维和粉煤灰掺量的地聚合物挤压板在冲击载荷作用下的力学响应行为.结果表明,PVA短纤维的加入改变了粉煤灰基地聚合物材料破坏模式:由脆性破坏变为延性破坏,使纤维的加入明显提高了粉煤灰基地聚合物材料的冲击韧性.对于不掺或掺加少量粉煤灰的地聚合物材料具有较高的冲击强度、刚度和韧性.当太多量的粉煤灰被加入后,粉煤灰基地聚合物复合材料薄板的抗冲击性能显著下降.通过扫描电镜(SEM)、X衍射(XRD)、激光粒度仪(LSA)等微观测试手段探讨了SFRGC的微观结构和冲击破坏机理.     

低掺量粉煤灰基地聚物胶凝材料性能试验研究

为了研究粉煤灰基地聚物胶凝材料的组成对其性能的影响,对C类粉煤灰分别掺入少量（质量分数小于17%）偏高岭土和矿渣粉后,进行了两种地聚物胶砂试块的力学性能试验研究,并与相同配比、相同制作养护条件下的普通硅酸盐水泥胶砂试块进行了比较.试验结果表明：纯粉煤灰（C类）地聚物胶凝材料强度低于P.O 42.5水泥;当外掺料质量分数大于17%时,粉煤灰基地聚物胶凝材料强度超过同龄期（14 d）的水泥;掺入矿渣粉的粉煤灰基地聚物抗压强度高于掺入等量偏高岭土的粉煤灰基地聚物.     

热活化污泥—高钙粉煤灰复合地聚合物的性能与机理研究

研究采用水玻璃激发的高钙粉煤灰和热活化污泥制备复合地聚合物的可行性,并讨论制备的复合地聚合物的性能与机理.结果表明:经900℃焙烧1h的污泥(<45μm)以10%质量分数的掺量取代高钙粉煤灰后研制成的地聚合物具有较好的抗压强度;在复合地聚合物体系中,无定形地聚合物凝胶包裹在球状粉煤灰颗粒周围,有类沸石矿物生成,出现Al—O/Si—O对称伸缩峰及Si—O—Si/Si—O—Al弯曲振动峰.这一研究可以丰富地聚合物原材料的选择,有助于含硅铝相和含钙工业废弃物的资源化利用.     

粉煤灰基地聚合物拉伸性能研究

以粉煤灰为主要原材料,矿粉为添加剂,水玻璃和氢氧化钠为激发剂,制备地聚合物。通过正交试验测试了水胶比(W)、碱激发剂掺量(S)、矿粉取代率(B)和水玻璃模数(M)在不同水平下的地聚合物试样3 d、7 d与28 d的拉伸强度。通过极差分析和因素指标分析,得出各因素对拉伸强度的影响规律。当水胶比为0.3,碱激发剂掺量为0.08,矿粉取代率为0.3,水玻璃模数为1.8,试样的各龄期拉伸强度较优,可得到3 d、7 d和28 d拉伸强度为1.65 MPa、2.25 MPa和3.68 MPa的地聚合物胶凝材料。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对拉伸性能进行了机理分析。分析结果表明,拉伸强度与无定型凝胶体的含量和产物微观形貌相关。     

非金属矿物聚合材料的制备及性能研究

以偏高岭土、粉煤灰为主要原料,沸石、黏土为辅料,生石灰和钠水玻璃为碱激发剂制备矿物聚合材料.通过正交试验研究了养护温度、养护时间、蒸养时间对抗压强度影响,通过单因素实验研究了生石灰用量、水固比及水玻璃模数对抗压强度影响;并通过红外光谱、X-射线衍射和扫描电镜分析了样品的化学键变化、物相组成及微观形貌.结果表明,最佳的养护条件为养护温度80℃、湿度95%,养护时间72 h,0.8 MPa蒸养8h;生石灰用量、水固比、水玻璃模数的最佳值分别为3%(wt)、0.37、2.3,样品的最大抗压强度为60.8 MPa.     

成型压力对废弃物基地质聚合物制品性能的影响

采用压制成型法,利用工业固体废渣为原料,制备了一类能耗低、免烧的地质聚合物.研究了压制成型时成型压力对制品强度、体积密度、吸水率、软化系数、耐磨性、耐水性以及抗冻融循环的影响,并结合SEM及XRD分析试样的微观形貌和矿物组成.试验结果表明:成型压力对地质聚合物制品的性能有重要影响,制备该废弃物基地质聚合物制品的最佳成型压力为30 MPa.     

高温后地质聚合物混凝土损伤特性试验

采用矿渣和粉煤灰为原料,硅酸钠和氢氧化钠为激发剂,制备了矿渣粉煤灰基地质聚合物混凝土,通过超声波检测及抗压强度试验,研究了不同温度、不同冷却方式下SFGC的质量损失及力学、声学特性变化规律。结果表明,高温总体上导致SFGC的质量、抗压强度及纵波波速减小,峰值应变增大,频谱中高频成分衰减; 冷却方式对高温后SFGC的损伤演化具有显著影响,经浇水冷却后的试件较自然冷却情况性能退化更为严重; 600 ℃为SFGC性能突变的临界温度,600 ℃之后,其性能急剧劣化。