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《高強生態(tài)土膠結(jié)材HSESM.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第37卷第1期建筑技術開發(fā)Vo1.37,No.12010年1月BuildingTechniqueDevelopmentJan.2010eee《編譯文章《石\石高強生態(tài)土膠結(jié)材HSESM朱航征編譯聚合土水泥是一種不同于傳統(tǒng)水泥的新型堿激發(fā)性膠表1粘土、粉煤灰和礦渣的化學組分結(jié)材。作為一種無機聚合物卻含有有機聚合物結(jié)構(gòu)。其主體積比/%材料要結(jié)構(gòu)為礬土硅酸鹽四面體,由離子鍵和共價鍵連接。這種SiO2A12O3Fe2O3CaOMgONa2O十K2OTiO2LOl結(jié)構(gòu)是這種材料具有優(yōu)越性能的重要原因。聚合土概念是粘土59.3214.175.941.181.684.140.791
2、2.61由法國科學家Davidovits(1991)提出的。這種新型材料是從溶解于堿性媒介物的偏離嶺土經(jīng)分解的單體再進行聚合,以鍛燒59粘土.8815.255.341.131.143.85O.77l2.64形成一種新的結(jié)構(gòu)組織。按聚合土的分子結(jié)構(gòu)有三種晶體結(jié)構(gòu)形成,即:粉煤灰52.3626.49l1.861.34O.871.272.473.31PS型:(一Si一0一A1一)礦渣34.12l5.930.9235.948.920.732.720.14PSS型:(一Si—O—AI—O—Si)PSDS型:(一Si一0一Al一0一Si—O—S)磨細58再生粉.3220.17O.
3、787.15O.688.140.793.6l聚合過程包括無機物Al—si在高堿性條件下帶Si—O—A1一O聚合鍵的一項化學反應。其表達式如下:鍛燒59M[一(si—O)一Al—O]·wH2O(1)再生粉.1l21.32O.337l4O.588.120.792.6l式中:M=堿元素;破折號表示為鍵;=1.2或3;n:聚合程度。聚合土的化學組分與沸石相似,但前者具有非結(jié)晶形微表2HSESM混合物組分型結(jié)構(gòu)?;旌衔锝M分/(kg/m)根據(jù)Davidovits有關聚合膠結(jié)材的成功經(jīng)驗本文作者以Na,O=l4.7%普通粘土為主材,開發(fā)出一種高強生態(tài)土膠結(jié)材。臺灣的普混合物鍛(燒鍛
4、粘燒土粉煤灰礦渣砂水N溶a0液HSi0:295%通粘土,A1:O,的含量在10%一16%范圍內(nèi),為增加AIO,含編號再生粉)(10M)水=55.8%量,鍛燒時加入了粉煤灰或礦渣粉。首先將粘土無機物鍛燒(體積)至700%達4h,然后加入粉煤灰或礦渣粉,硅酸鈉和水,制成HS一110001000O090050120HSESM。HSESM的機械特性,其抗壓程度和抗彎程度已經(jīng)HS一21OO0OlOOO08505012O被確認,齡期分別為7d、28d和90d。氯化物離子滲透性經(jīng)HS一37OO70oO6OO45050l2o標準ASTMC1202—97予以確認。最后,每個齡期的試件經(jīng)
5、HS一47OO07006O040050120顎式破碎機破碎和磨細成粉,其A1:0和SiO的含量均較高,有利于HSESM的再利用。HS一5200000070050l2O1試驗步驟RS一1(1000)l0000O90050l201.1材料RS一2(1000)O100008505012O經(jīng)粘土鍛燒達7o0。c、4h取得的活性Si—A1為主要材料。粉煤灰與礦渣粉的加入,主要是為了增加其SiO和RS一3(700)700O60045050l2OA1O,的含量。粉煤灰、礦渣粉及粘土鍛燒前后的化學組分RS一4(700)070060O4005012O見表1。1.2高強生態(tài)聚合土膠結(jié)材混
6、合物結(jié)晶狀態(tài),其次,摻人粉煤灰或礦渣粉,增加鍛燒土的SiO:本次試驗采用5種HSESM混合物和4種再生HSESM和A1O,含量;第三,隨之經(jīng)堿性氫氧化物介質(zhì)裂解固體網(wǎng)混合物(見表2)。HSESM的制備主要有4個步驟:首先,通格(Solidnetwork)產(chǎn)生可反應型硅酸鹽和鋁酸鹽單體;第四,過加熱激發(fā)獲得確定的粘土無機物的活性,加熱溫度為硅酸鹽和鋁酸鹽單體經(jīng)聚合成為穩(wěn)定的聚合物網(wǎng)格,即形成新型材料HSESM。HSESM的晶體結(jié)構(gòu)見圖l。7o0℃,粘土無機物經(jīng)脫羥化反應,使粘土呈非穩(wěn)定和接近非第37卷朱航征:高強生態(tài)土膠結(jié)材HSESM。第1期1.4抗壓強度試驗按不同試驗
7、齡期將圓柱體試件從養(yǎng)護室內(nèi)移出,試驗齡期分別為7d、28d和90d。100mm×200mm圓柱體試件按,(一)I(-1標準ASTMC39—04(2004)確認每試驗齡期的抗壓強度。。。一)‘I。小。。一’o7d齡期的抗壓強度試驗由兩圓柱體試件進行試驗的結(jié)果相II加,以計算的平均值作為試驗結(jié)果。28d和90d的抗壓強度則以三次試驗的平均值作為抗壓強度的結(jié)果。霹1.5抗彎強度試驗76.2mm×76.2mm×285.8mm試驗梁按標準ASTMDPSPSS1632—96(1996)確認各齡期的抗彎強度。試驗齡期分別為圖IHSESM的晶體結(jié)構(gòu)7d、28d、90