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凝灰岩石粉制备胶凝材料及碱液浓度对抗压强度的影响

于子豪 张彤炜 张彤文 雷榕 邓永锋

于子豪, 张彤炜, 张彤文, 雷榕, 邓永锋. 凝灰岩石粉制备胶凝材料及碱液浓度对抗压强度的影响[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.05.28.004
引用本文: 于子豪, 张彤炜, 张彤文, 雷榕, 邓永锋. 凝灰岩石粉制备胶凝材料及碱液浓度对抗压强度的影响[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.05.28.004
Preparation of a tuff polymer and the mechanism of alkaline solution influences on compressive strengths[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.05.28.004
Citation: Preparation of a tuff polymer and the mechanism of alkaline solution influences on compressive strengths[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.05.28.004

凝灰岩石粉制备胶凝材料及碱液浓度对抗压强度的影响

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.05.28.004
详细信息
  • 中图分类号: [TU526]

Preparation of a tuff polymer and the mechanism of alkaline solution influences on compressive strengths

  • 摘要: 为促进凝灰岩固体废弃物的有效利用,该文提出一种凝灰岩石粉胶凝材料的制备方法,制备过程为先后添加NaOH和Na2SiO3溶液,并进行60 ℃密闭养护。保持Na2SiO3溶液浓度恒定并改变NaOH浓度,通过抗压强度测试,以及pH值测定、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射分析(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征,探讨了碱液浓度对石粉聚合强度的影响规律及相关机理。结果表明,2.5 M~12.5 M的NaOH浓度范围,最佳浓度为7.5 M~10 M,凝灰岩石粉聚合物的28天最大抗压强度达到71.33 MPa。随着激发剂中NaOH浓度的升高,颗粒表面的溶解程度提高,表面硅铝酸盐生成物增加,使抗压强度提高。但是,当其浓度超过最优值后,孔隙直径增大,凝灰岩石粉颗粒表面的粘结面积减小,从而造成强度降低。当NaOH浓度为2.5 M和5 M时,抗压强度发展主要在3天~7天之间,当NaOH浓度为7.5 M、10 M和12.5 M时,抗压强度发展主要在7天~14天之间。抗压强度发展与试样浸出液的pH值变化有较好对应关系,pH值随龄期下降阶段对应试样的强度上升阶段。主要机理为,碱激发反应过程大量消耗OH-,该过程为强度上升阶段;过高的OH-浓度可能使聚合和缩聚阶段产物重新解聚,以及静电斥力的增大使颗粒趋向点-面接触,引起强度的下降。

     

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  • 网络出版日期:  2021-10-15

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