NaOH碱激发煤矸石胶砂试块力学性能及微观结构

碱激发煤矸石胶凝材料是一种新型低碳环保材料,将成为未来硅酸盐水泥体系的潜在替代材料。为探讨NaOH碱性激发后煤矸石的活性,研究0%,2%,4%质量掺量下的NaOH活性激发后煤矸石胶砂试块的力学性能,对鄂尔多斯地区煤矸石的理化性质进行了测试,测定了不同NaOH掺量的煤矸石胶砂试块抗压强度和抗折强度,并采用X-射线衍射分析和扫描电子显微镜对其微观结构进行分析,揭示了宏观力学性能变化规律的微观机理。结果表明相较于未掺入NaOH激发剂的煤矸石胶砂试块,2%NaOH的煤矸石胶砂试块在28 d的抗压强度降低了13%,4%NaOH的煤矸石胶砂试块抗压强度降低了21%,这是由于过高的碱性环境溶解了铝硅酸和硅酸盐而导致煤矸石强度的降低;同时,试块中NaOH浓度的增加会抑制水化产物C-S-H,AFt和CH的形成,且水化产物中会含有较多孔隙,从而降低其力学性能。由此可见,NaOH对于该地区煤矸石激发效果较差。