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脱硫石膏-粉煤灰地聚合物抗压强度和反应机理

2012-07-30郭晓潞施惠生

同济大学学报(自然科学版) 2012年4期

郭晓潞,施惠生

(1.同济大学 先进土木工程材料教育部重点实验室,上海201804;2.同济大学 环境材料研究所,上海201804)

地聚合物(Geopolymer)是硅铝质无机原料通过矿物聚缩而生成的一种以硅铝四面体为单元的无定形3维网状无机聚合物,兼有陶瓷、水泥、高分子材料的特点.其高强、高韧、耐腐蚀、耐火、重金属固封等优异性能使得地聚合物可广泛应用于建筑材料、固封核废料、废弃物处理和航空航天材料等领域.和硅酸盐水泥相比,地聚合物制备的能耗和CO2排放量大为降低,粉尘及有害气体排放量也极低,是一种环境友好型材料,具有极大发展前景[1-2].1979年法国Davidovits教授提出了地聚合物的概念.20世纪90年代,地聚合物的研究已从消耗自然资源高岭土的阶段向着消纳工业固废的方向发展.澳大利亚J S J Denventer教授等[3-5]利用硅酸盐矿物、粉煤灰等研制了地聚合物,并研究了其反应产物及应用途径.西班牙A.Palomo教授等[6]提出了低钙粉煤灰地聚合物的形成模型.国内很多学者也对地聚合物的制备技术和相关性能进行了研究.理论上,任何火山灰化合物或硅铝质原材料都可以作为地聚合反应的先驱物质在碱溶液中解聚溶出,然后再聚合生成地聚合物.然而,目前用于研制地聚合物的工业固体废弃物却较为单一,集中在硅铝质相对较纯的偏高岭土和低钙粉煤灰等,其单一性和局限性限制了地聚合技术共处置多种工业固体废弃物的发展.

随着电力工业的飞速发展和煤炭资……

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