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硅酸盐学报2025年第11期:利用废酸溶解硅酸镁矿物制备水化硅酸镁胶凝材料

来源:期刊VIP网 时间:


作者:宋强;何倩;聂娇;宋甜甜;周红;胡亚茹;陈延信;邓洋;程福安;

单位:西安建筑科技大学材料科学与工程学院;陕西建材科技集团股份有限公司;陕西富平生态水泥有限公司;

摘要:为了探寻水化硅酸镁(M-S-H)胶凝材料更广泛、更低碳的原料来源,使用实验室废酸酸浸蛇纹石等3种天然硅酸盐矿物获得不溶残渣和Mg(OH)_2,并用残渣和Mg(OH)_2制备了M-S-H胶凝材料。采用XRD等手段表征了20,50℃和80℃水浴养护的试样结构,测试了3个温度养护试样的胶砂强度等性能。结果表明:HCl和H_2SO_4摩尔浓度分别为6.20 mol/L和7.77 mol/L的废酸能够溶解蛇纹石、海泡石和橄榄石,并得到纯度达到96%的Mg(OH)_2和SiO_2含量高于89%的残渣。随着养护温度的升高,M-S-H胶凝材料中的Mg(OH)_2含量降低,M-S-H相结合水量增加,硅氧四面体聚合程度增加。M-S-H胶凝材料试样3 d和28 d胶砂抗压强度可达12 MPa和40 MPa,并与结合水含量之间有一定的相关性,试样较高的早期强度得益于残渣中无定形二氧化硅的高活性,较好的砂浆流动性得益于残渣中含有一定的水分。

关键词:水化硅酸镁;硅酸镁矿物;酸浸法;胶凝材料

基金资助:陕西省科学技术研究计划(2024GX-YBXM-401,2024GX-YBXM-370); 榆林市科技计划项目(CXY-2020-057)