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题名赤泥基地聚物胶砂的制备及其力学性能研究
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作者
牛海成
黄明晖
王兴国
李雨萱
秦子恒
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机构
河南理工大学土木工程学院
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出处
《河南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期180-186,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(U1904188)
河南省重点研发与推广专项(科技攻关)项目(232102320085)
河南省高等学校重点科研项目(23B560004)。
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文摘
目的为探究固废赤泥的建筑资源化应用价值,开展赤泥基地聚物胶砂的制备及其力学性能研究。方法以赤泥为主要原材料,制备赤泥基地聚物胶砂,通过正交试验,研究矿渣掺量(20%,30%,40%,50%)、硅酸钠溶液质量浓度(60%,50%,40%,30%)、石灰掺量(0%,5%,10%,15%)和石膏掺量(0%,5%,10%,15%)对赤泥基地聚物胶砂力学性能的影响。通过扫描电镜和X射线衍射方法,分析赤泥基地聚物胶砂聚合反应过程和合成机理。结果硅酸钠溶液质量浓度是影响地聚物胶砂力学性能的最关键因素,次关键因素为矿渣掺量,石灰何石膏掺量对赤泥基地聚物胶砂力学性能影响较小;赤泥基地聚物胶砂最优配比为硅酸钠溶液质量浓度30%、矿渣掺量40%、石灰掺量5%、石膏掺量0%;随着硅酸钠溶液质量浓度降低,赤泥基地聚物胶砂3,28 d抗压强度和抗折强度逐渐升高,但浓度低于30%后强度下降;赤泥基地聚物胶砂3,28 d抗压强度和抗折强度随着矿渣掺量提高而升高,当矿渣掺量超过50%后,3 d抗压强度持续升高,3 d抗折强度和28 d抗压强度降低。结论在硅酸钠溶液和石灰作用下,赤泥和矿渣中的矿物发生解聚反应,生成钙、硅、铝等活性成分。在地质聚合反应与水化过程中,产生类沸石地聚物骨架与水化硅铝酸钙凝胶混合结构,这是赤泥基地聚物胶砂具有优良力学性能的原因。
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关键词
赤泥基地聚物胶砂
矿渣掺量
硅酸钠溶液
聚合反应
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Keywords
red mud-based geopolymer mortar
slag content
sodium silicate solution mass concentration
polymerization reaction
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分类号
TU528.041
[建筑科学—建筑技术科学]
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