偏高岭土基土聚水泥的制备研究
偏高岭土作为一种较高活性的人工火山灰材料，在碱性激发剂激活的条件下发生火山灰反应，形成水硬性胶凝材料。本文是以偏高岭土为主要原料，经过氢氧化钠和水玻璃作为碱激发剂的激发来制备偏高岭土基土聚水泥，其主要研究土聚水泥的制备以及选用一种高分子物质对土聚水泥强度性能的影响。本课题首先研究了激发剂中氢氧化钠和水玻璃掺量配比、氢氧化钠浓度以及养护温度对土聚水泥抗压性能的影响，选出合适的配比;其次，探讨了聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、甲基纤维素(MC)、木质素磺酸钠和环氧树脂作为高分子添加剂对土聚水泥性能的影响，以及对不同高分子添加剂最佳掺量制备的土聚水泥耐高温、酸碱性能的探讨;最后，选用工业废气物矿渣作为偏高岭土的外掺剂，并研究适合的偏高岭土与矿渣配比。研究结果表明: (1)碱激发剂在土聚水泥制备过程中的作为一项重要因素，通过调节碱激发剂中水玻璃和氢氧化钠的掺加比例会对土聚水泥抗压强度产生一定的影响，在标准养护条件下，当碱激发剂中水玻璃和氢氧化钠质量比为3∶2，氢氧化钠浓度为22mol/L时，可以制得较高强度的土聚水泥。 (2)五种高分子聚合物作为土聚水泥高分子添加剂，都对水泥的抗压强度产生不同程度的影响，其中7％的聚丙烯酰胺(PAM)的添加对土聚水泥强度提高最大;其它聚乙烯醇(PVA)、甲基纤维素(MC)、木质素磺酸钠和环氧树脂高分子添加剂对土聚水泥力学强度都有不同程度的提高。 (3)以五种高分子聚合物的最佳掺加量为基础制备的土聚水泥试块表现出优良的耐久性，主要包括耐高温性能，以及耐酸碱的腐蚀性，为其在不同环境的应用中提供实验基础。 (4)由于在实际工程应用时偏高岭土的造价高，所以以矿渣作为外掺剂掺入，替代部分偏高岭土，对土聚水泥的抗压强度等产生一定影响。在相同水灰比条件下，掺加矿渣制得的土聚水泥抗压强度都低于纯偏高领土基土聚水泥，而相对于掺加不同比例的矿渣，其抗压强度相差不大，在实际工程建设需要情况下，矿渣掺量在10-20％为最佳，矿渣在土聚水泥制备中起到促凝作用。 通过对掺加不同高分子的土聚水泥进行X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外谱(FT-IR)分析和热重差热(TG-DTA)分析，研究不同高分子作为添加剂制备土聚水泥的微观结构，分析结果表明:纯偏高岭土基土聚水泥和掺加高分子后的土聚水泥都呈现无定形至半晶态，高分子的掺加没有破坏土聚水泥原有的网络结构，也没有新物相生成，而是使土聚水泥中原有的自由水含量减少，使得土聚水泥的结构更加密实，最终验证部分适当的高分子的加入对土聚水泥强度有一定的提高，但是提高强度不大。
偏高岭土;碱激发剂;基土聚水泥;高分子聚合物;抗压强度;制备工艺
西南科技大学
硕士
无机化学
张驰
2013
中文
TQ172.79
92
2013-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）