碱激发地聚物中氯离子对硫酸根离子的影响*
2021-01-08吕擎峰赵彦旭单小康谷留杨
吕擎峰,陈 臆,赵彦旭,单小康,谷留杨
(1. 兰州大学 西部灾害与环境力学教育部重点实验室,兰州 730000 ; 2. 中铁二十一局集团有限公司,兰州 730070)
0 引 言
Davidovits[1]于20世纪70年代提出地聚物的概念,并以天然铝硅矿物或固体废弃物为原材料,通过化学碱激发制备了性能优异的三维网状胶凝体。在碱性环境下,硅铝质原料溶解产生[SiO4]和[AlO4]四面体单元,这些物质在水中会形成过饱和的硅酸铝溶液,随后缩聚和重排形成具有立体结构的无定型凝胶[2-3]。地聚物具有传统波兰特水泥的粘结特性,同时避免了大量的CO2的生成,而且原料来自于天然矿物(高岭石、黏土、偏高岭土等)和工业副产品(粉煤灰、矿渣、稻壳灰等)[4],是一种新型绿色材料。粉煤灰是比较典型的地聚物前躯体之一。事实上,已有学者将氯化钠加入地聚物和水泥中以提高其活性进行了研究。
吕擎峰等[5]发现随着氯化钠掺入量的增加,碱激发地聚物强度先升高后降低,在1%掺入量下,试样强度得到提高,而在11%掺入量下,试样强度削弱到了未掺盐的79%,地聚合物体系中应控制氯化钠含量。王复生等[6]研究了氯化钠对不同组分硅酸盐水泥的激发能力和结合方式是不同的,少量氯化钠有明显的早强作用。程寅等[7]发现了在碱激发矿渣净浆中掺加NaCl,其强度随着Cl-掺量增加而增加。硫酸钠加入地聚物中效果更佳。Rattanasak等[8]在碱激发地聚物中添加CaCl2、CaSO4、Na2SO4和蔗糖,Na2SO4能够提高试样的凝结时间和强度。蔺喜强等[9]试验表明硫酸盐类及氯盐类对粉煤灰早期活性的激发有一定的作用,并且能够较好地激发粉煤灰在水化后期的活性,几种盐类激发剂中Na2SO4的活性激发作用最明显。……
