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作者:吴成志;李成;李中林;王丁;陈俊雪;李义兵;蒋学先;
单位:桂林理工大学材料科学与工程学院;有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心,桂林理工大学;
摘要:为提高赤泥、矿渣等固废资源的利用率,本研究以赤泥、矿渣和超细氧化钙为主要原料制备了地聚物胶凝材料(C-R-S地聚物);研究了氧化钙添加量、赤泥添加量、激发剂(水玻璃)模数、激发剂(水玻璃)添加量、水胶比及养护温度对C-R-S地聚物力学性能的影响;借助扫描电子显微镜(SEM)、三维CT、热活性微量热仪、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等对其微观结构和聚合机理进行分析。结果表明:超细氧化钙的掺入增强了C-R-S地聚物的力学性能。当赤泥掺量为40%、超细氧化钙掺量为5%、激发剂模数1.25、激发剂用量20%、水胶比0.45时其力学性能最佳,抗压强度达到71.4 MPa,抗折强度达到9.2 MPa。高温养护能够提高地聚物力学性能。C-R-S地聚物微观形貌呈带有纳米小孔的片层状结构,三维CT下其孔洞和裂缝较小。热流演变分析表明,超细CaO的掺入能够使水化放热提前发生,加速了体系的聚合反应。XRD和FTIR分析表明,C-R-S地聚物中主要以方解石、索伦石、赤铁矿、钙霞石、C_2S、C_3S等形式存在,过程中形成了大量C-S-H地聚物水化产物。
关键词:赤泥;;地聚物;;碱激发;;CaO;;矿渣
基金资助:广西科技重大专项资助项目(桂科AA22068077,杜科AA22068078);; 广西重点研发计划资助项目(桂科AB21196046)