水玻璃对粉煤灰矿渣地聚合物强度的影响及激发机理

• 作者: 杜天玲 刘英 于咏妍 严久鑫 姬永生
• 来源期刊: 公路交通科技
• 学科: 交通运输
• 关键词: 道路工程 地聚合物 微观分析 水玻璃 模数 抗压强度 激发机理
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 道路工程
• 页码范围: 41-49
• 页数: 9页
• 分类号: U414.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-0268.2021.01.006

摘要

通过力学性能测试研究了水玻璃掺量和模数对粉煤灰矿渣地聚合物抗压强度的影响.根据水玻璃的胶团结构和地聚合物的微观形貌特征,分析了SiO2/Na2 O对强度的影响规律和水玻璃胶团在地聚合物中的聚合反应过程.结果表明:当水玻璃掺量大于等于20％,水玻璃模数由0.5增加到2.0时,地聚合物的抗压强度呈先增后减的趋势;当水玻璃的模数在1.2～1.6范围内,掺量为20％时,地聚合物抗压强度达到最大.微观分析表明:粉煤灰和矿渣中的活性物质溶出使水玻璃固结,将粉煤灰和矿渣颗粒包裹其中形成冻结体,粉体颗粒与周围冻结体紧密黏结;在碱激发浆体中,粉煤灰和矿渣颗粒结构完整,而硅酸盐水泥颗粒在水化反应时则是完全解体;水玻璃既作为激发剂又作为反应物,水玻璃中的Na2 O使粉煤灰和矿渣中的Si-O键和Al-O键断裂,使Si和Al等元素溶出,水玻璃中的硅质成分作为反应物与矿渣中溶出的Ca2+发生反应,生成水化硅酸钙凝胶,粉煤灰和矿渣中溶出的Al3+和Si4+深入水玻璃胶核附近,在脱水的条件下与胶核中的SiO2发生聚合反应,相邻胶核的聚合反应产物互相搭接形成整体,是地聚合物强度网状结构建立的根本原因.