堿激發(fā)粉煤灰生成膠凝材料的研究-文庫吧
2025-06-10 22:19 本頁面
【正文】 在相同的操作條件下混合，經(jīng)攪拌后裝入4040160mm的試模中，在常溫下養(yǎng)護(hù)28d后，進(jìn)行抗折與抗壓強(qiáng)度測試。表3為試驗(yàn)條件，表4為試驗(yàn)結(jié)果。表3 試驗(yàn)條件 Table 3. The testing conditions 試驗(yàn)號NaOH (M)水玻璃(g)FN1N2FN3FN4FNW5FNW1FNW2FNW668101210810105101015表4 28天后試樣的機(jī)械強(qiáng)度Table 4. Mechanical strengths of samples after 28d試驗(yàn)號抗折強(qiáng)度(MPa)抗壓強(qiáng)度(MPa)FN1 FN2FN3FN4FNW5FNW1FNW2FNW62 試驗(yàn)結(jié)果分析粉煤灰與堿溶液混合時(shí)，堿溶液首先和粉煤灰中高活性的玻璃態(tài)SiO2和Al2O3反應(yīng)，生成硅酸鋁鹽凝膠體，即生成沸石的“前驅(qū)體”,一種具有短程有序的三維結(jié)構(gòu)體，其結(jié)構(gòu)類似于玻璃態(tài)，具有較強(qiáng)的粘結(jié)性[4]。隨著時(shí)間的增長，堿溶液進(jìn)一步溶解粉煤灰中的石英和莫來石晶體，形成更多的硅酸鋁鹽凝膠體。經(jīng)過一定時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，可以生成性能良好的膠凝材料。其主要反應(yīng)方程式為： Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (1) SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3+ H2O (2) NaAlO2 + Na2SiO3 + H20 → NaAlSiO3χH2O (3) 硅鋁酸鈉凝膠圖2 NaOH與粉煤灰反應(yīng)40min后的XRD圖譜Figure. 2. XRD patterns of NaOH reacts with fly ash after 40min圖3 NaOH與粉煤灰反應(yīng)90min后的XRD圖譜 Figure. 3. XRD patterns of NaOH reacts with fly ash after 90min由圖2和圖3探索試驗(yàn)XRD圖譜的對比可以看出，用4M的NaOH溶液與粉煤灰反應(yīng)40min后，石英和莫來石的衍射峰值基本沒變化，證明此時(shí)石英和莫來石沒有開始溶解，生成的凝膠主要是NaOH溶液與玻璃體反應(yīng)的結(jié)果。從圖4中SEM照片A和B 可以看出這一階段凝膠生成和生長的過程，照片A中的粉煤灰球體表面存在少量凝膠體(點(diǎn)1)；照片B點(diǎn)2顯示較小顆粒表面已基本被凝膠體覆蓋，較大顆粒表面凝膠體則較少，說明NaOH溶液與粉煤灰反應(yīng)時(shí)，形成凝膠的過程是從較小顆粒開始的。反應(yīng)90min后，莫來石和石英的衍射峰明顯降低（圖3），說明石英和莫來石已經(jīng)被NaOH溶解，前期形成的少量方鈉石也有些增加，這個(gè)階段凝膠體大量形成(點(diǎn)3)，并伴有積聚和少量結(jié)晶現(xiàn)象發(fā)生。圖4中圖片C顯示了凝膠在圖B基礎(chǔ)上進(jìn)一步生長的過程；圖片D中小顆粒逐步膠聯(lián)，形成大的凝膠體結(jié)構(gòu)，伴隨著凝膠體的聚合，逐步向結(jié)晶體轉(zhuǎn)化(見點(diǎn)4)。 圖4 NaOH與粉煤灰反應(yīng)40min（A和B）90min后（C和D）的SEM圖. SEM micrograp
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