【正文】 水玻璃中，存在著多種聚合度的硅氧四面體基團(tuán)，且隨著水玻璃溶液中SiO2 濃度的降低，即隨著模數(shù)的降低,溶液中低聚硅氧四面體如單聚、雙聚和三聚的含量增加,高聚硅氧四面體的含量減少。改性水玻璃作用機(jī)理是: 水玻璃水解產(chǎn)物為 NaOH 和 Si(OH)4,Si(OH)4呈膠體狀態(tài)存在,膠體有吸附相同組份的性能,一方面,Si(OH)4吸附液相中硅氧陰離子團(tuán), 導(dǎo)致液相中簡單聚體的縮聚,促使水化產(chǎn)物的形成；另一方面Si(OH)4有助于消除粉煤灰、礦渣周圍硅氧陰離子團(tuán)的過飽和現(xiàn)象,促進(jìn)粉煤灰、礦渣的解聚過程。一般情況下，水玻璃溶液中開始出現(xiàn)單聚結(jié)構(gòu)的基團(tuán),其比例隨著模數(shù)的減少而增加。相同含固量的水玻璃溶液,隨著模數(shù)的降低,其中低聚合度硅氧四面體的含量增加,促進(jìn)了偏高嶺土和粉煤灰中鋁硅玻璃相的解聚,促進(jìn)膠體沉淀相的形成,提高礦物聚合物的強(qiáng)度。同時,隨體系的PH的增大,由礦渣水解產(chǎn)生可溶性的鈣降低,從而使大量的可溶性鈣轉(zhuǎn)化成溶解度低的氫氧化鈣,隨后氫氧化鈣與空氣中的 CO2作用生成碳酸鈣,從而降低了體系的強(qiáng)度。但水玻璃模數(shù)較大時,水玻璃堿度較小,對材料的活性激發(fā)不充分,強(qiáng)度較低。 偏高嶺土粉煤灰基地質(zhì)聚合物性能研究 流動性研究利用涂四杯的原理研究偏高嶺土粉煤灰基地質(zhì)聚合物的流動性能。由圖可見，隨著粉煤灰摻量的增加，漿體粘度降低。不加粉煤灰滴完所用的時間比摻加20%、40%、60%、80%、100%%、%、%、%、%。其流動性能得到改善。 粉煤灰摻量對漿體流動度的影響粉煤灰能改善漿體的流動性，分析其原因主要有以下幾個方面：粉煤灰可阻止偏高嶺土成塊體；粉煤灰的密度小于偏高嶺土的密度，因此，粉煤灰以一定的質(zhì)量百分比取代部分偏高嶺土，地聚物中漿體的體積分量將會增加；粉煤灰外形使其具有滾珠效應(yīng)，而改善地聚物漿體的工作性。 凝結(jié)時間研究。 粉煤灰摻量為35%時水玻璃模數(shù)對凝結(jié)時間的影響 粉煤灰摻量為45%時水玻璃模數(shù)對凝結(jié)時間的影響粉煤灰摻量為35%時，%，%；%，%。粉煤灰摻量為45%時，%，%；%，%。兩種不同粉煤灰摻量的地聚物的凝結(jié)時間差距都在30min以內(nèi)。分析可知：同一粉煤灰含量的混合原料在采用不同模數(shù)的水玻璃激發(fā)時，隨水玻璃模數(shù)的增大，凝結(jié)時間增長。第四章 結(jié)論與展望 結(jié)論本文以偏高嶺土和粉煤灰為主要硅鋁原料，改性水玻璃作為激發(fā)劑制備地聚物材料。測試分析了試塊的抗壓強(qiáng)度，漿體的流動性和凝結(jié)時間。得出以下結(jié)論：（1）高嶺土在850℃下煅燒并保溫2h制備具有活性的偏高嶺土，偏高嶺土在常溫下由氫氧化鈉和水玻璃溶液制成的堿激發(fā)劑激發(fā)，可以制備地質(zhì)聚合物；（2）通過正交實(shí)驗(yàn)得出影響偏高嶺土—粉煤灰基地質(zhì)聚合物力學(xué)性能的大小因素分別為偏高嶺土細(xì)度、粉煤灰摻量和水玻璃模數(shù)。最佳配方為：偏高嶺土為最細(xì)，粉煤灰摻量為25%，；（3）偏高嶺土地質(zhì)聚合物的早期強(qiáng)度發(fā)展很快，通過摻入粉煤灰調(diào)控其反應(yīng)進(jìn)程，改善其施工性能，偏高嶺土粉煤灰基地質(zhì)聚合物漿體的流動性隨著粉煤灰摻量的增加而變好；（4）粉煤灰摻量為35%和45%的混合原料分別采用不同模數(shù)的水玻璃激發(fā)時，隨水玻璃模數(shù)的增大，其凝結(jié)時間都增長。 展望本文是在三個月時間內(nèi)完成的，受時間等各方面的影響，地質(zhì)聚合物材料的其它一些性能還沒來得及進(jìn)行研究分析。（1）偏高嶺土粉煤灰基地質(zhì)聚合物的反應(yīng)機(jī)理：偏高嶺土地質(zhì)聚合物和粉煤灰地質(zhì)聚合物的反應(yīng)機(jī)理都得到過廣泛的研究，但偏高嶺土粉煤灰基地質(zhì)聚合物的反應(yīng)機(jī)理如何還有待研究。（2）利廢：粉煤灰資源很豐富，屬于環(huán)境廢棄物。開發(fā)研究偏高嶺土粉煤灰基地質(zhì)聚合物將有利于廢物再利用。符合當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的主題。（3）節(jié)約能源：與硅酸鹽水泥孰料的“兩磨一燒”制備工藝不同，地質(zhì)聚合物完全可以在常溫下由堿激發(fā)劑激發(fā)偏高嶺土制備而成。大大降低了能源消耗，這也為地質(zhì)聚合物的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。致 謝本論文是在王愛國老師的悉心指導(dǎo)與鼓勵下完成的。王老師為我提供了良好的試驗(yàn)條件，從前期的知識講解到中期的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)再到后期的論文撰寫，都給我提供了專業(yè)性的指導(dǎo)。王老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)和誨人不倦的高尚師德，都將深深地感染和激勵著我。本論文的順利完成，離不開各位老師的關(guān)心和幫助。也感謝安徽建筑工業(yè)學(xué)院，材化學(xué)院全體老師，他們傳授的知識給了我非常多的幫助。像傳授我們《建筑結(jié)構(gòu)材料》的翟紅俠老師、《材料研究方法》的朱紹峰老師、《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》的李燕老師和《粉體工程》的譚京梅等眾位老師，感謝他們的悉心栽培！在此我特別要感謝我的同組同學(xué)孫鵬和胡其益，感謝他們在此次畢業(yè)論文中過程中的協(xié)作及給予我的巨大幫助，僅在此對他們表示深深的感謝！最后我要感謝所有07無機(jī)非金屬材料的同學(xué)，感謝他們在四年大學(xué)期期間給予我的關(guān)懷和幫助。四年來，是他們讓我的大學(xué)生活變得更加豐富多彩，我們一起親歷了大學(xué)的別樣生活，愿同窗友誼之樹長青！ 石明明 2011年6月6日參考文獻(xiàn)[1] 陳祥榮,王明智,席北斗,[J].再生資源與循環(huán), 2009,(2):34[2] 代新祥,[J].新型建筑材料,2001,6:34[3] 袁玲,施惠生,[J].房材與應(yīng)用,2002,4:21[4] 張書政,[J].材料科學(xué)與工程學(xué)報,2003,3:440[5] 翁履謙,[J].材料導(dǎo)報,2005,19(2):67[6] 蘇達(dá)根,朱錦輝,[J].廣州化工,2005,33(5):8[7] 李海紅,徐惠忠,高原,[J].機(jī)械工程材料,2006,6:1[8] 殷素紅,文梓蕓,[J].硅酸鹽學(xué)報,2004,32(3):311 [9] Davidovits J．Geopolymers：Manmade rock geosynthesisand the resultion development of very early high strength cement[J]. Mater Education, 1994,16(2—3):91[10] 王愛國,孫道勝,[J].混凝土,2009,(7):77[11] 郭文瑛,吳國林,王建達(dá),[J].建筑材料學(xué)報,2006,9(5):586[12] ]王愛國,孫道勝,胡普華,[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,31(4):617[13] ]胡普華,王愛國,[J].材料導(dǎo)報,2008,22(11):150[14] ]張云升,孫偉,鄭克仁, 追蹤KPSDS 型地聚合物水泥的水化[J].建筑材料學(xué)報,2004,7(1):8[15] ]曹德光,蘇達(dá)根,路波,[J].硅酸鹽學(xué)報,2005,33(11):1385[16] Aparicio P,Gal225。n E,Valdr232。 G,Moro of pressure on kaolinite nanomorphology under wet and dry conditions,Correlation with other kaolinite properties [J]. Applied Clay Science,2009,(46):202[17] 金漫彤,[J]. 化工環(huán)保,2005,25(2):84[18] Hongling Wang,Haihong Li,Fengyuan and mechanical properties of metakaolinitebased geopolymer [J]. Colloids and Surfaces,2005,268:1[19] 王曉鈞,陳悅,周洪慶,[J].硅酸鹽學(xué)報,2001,29(4):389[20] 黨永發(fā),[J].中國粉體技術(shù),2006,12(5):16[21] 方旭彬,李兆鋒,吳祥福,[J].混凝土,2007,8:49[22] 李永德,[J].混凝土,2001(6): 41[23] [J].混凝土,2006(2):66[24] 閻培渝,[J].硅酸鹽學(xué)報, 1997,25(4):480[25] 馬保國,[J].粉煤灰,2001(4):4[26] 趙三銀,余其俊,喬飛,[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報,2007,29(12):15[27] Swanepoel J C,Strydom C A. Utilisation of fly ash in a geopolymeric material [J]. Applied Geochemistry,2002,17:1143[28] 胡明玉,朱曉敏,龍伏梅,[J].南昌大學(xué)學(xué)報(理科版),2006,30(4):353[29] 張云升,孫偉,鄭克仁,[J].建筑材料學(xué)報,2004,(1):8[30] 段瑜芳,王培銘,[J].,(1):22[31] 李化建,孫恒虎,[J].煤炭學(xué)報,2005,(6):778[32] 馬鴻文,楊靜,任玉峰,:研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].地學(xué)前沿,2002,9(4):39[33] 胡普華,王愛國,[J].材料導(dǎo)報,2008,(11):150[34] 代新祥,[J].新型建筑材料,2001,(6):34