张 娜 刘晓明 孙恒虎,3

(1.清华大学建筑设计研究院有限公司，北京 100084；2.北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083；3.美国太平洋大学太平洋资源研究中心)

赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程XPS分析

张 娜1刘晓明2孙恒虎1,3

(1.清华大学建筑设计研究院有限公司，北京 100084；2.北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083；3.美国太平洋大学太平洋资源研究中心)

为了透彻了解赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程中所发生的物理化学变化，采用X射线光电子能谱技术(XPS)对赤泥-煤矸石基胶凝材料水化过程中Ca、Si、Al、O、Na等主要元素化学键能的变化进行了深入、系统的分析。结果表明：水化3 d至90 d的赤泥-煤矸石基胶凝材料水化产物中Ca、Si、Al、Na、O等主要元素的结合能均随着水化龄期的延长逐渐升高；Na1s结合能的升高说明赤泥-煤矸石基胶凝材料在水化过程中对Na+具有一定程度的固化作用；随着C-A-S-H凝胶钙硅原子比的升高，Si2p结合能将降低，二者呈较好的线性负相关性；基于水化产物的O1s结合能与相对桥氧数(RBO值)之间具有良好的线性正相关性，因此可用水化产物O1s结合能来评价胶凝产物中[SiO4]四面体的聚合度。

赤泥 煤矸石 胶凝材料 XPS分析 水化过程

赤泥是铝土矿经碱浸出氧化铝后产生的一种泥状废渣。目前，我国年产赤泥高达3 000万t左右。煤矸石是煤炭开采及洗选过程中产生的一种固体废弃物，已成为我国年排放量和累计堆存量最大的工业固体废弃物之一。目前我国累计堆存煤矸石高达50亿t以上。

从整体上来看，赤泥与煤矸石都属大宗固体废弃物，是我国环境安全和土地安全的重大威胁之一。……