高岭土基矿物聚合物材料制备及抗庄强度影响因素研究

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:419

矿物聚合物衍生自法国科学家J.Davidovits于20世纪70年代提出的gelpolymer,其原意是指由化学作用形成的硅酸盐矿物聚合物,即由无机的[SiO4]和[AlO4]四面体链接形成的、含有多种非晶质至半晶质相的、具有三维网络状结构的无机聚合物。这类材料多以天然铝硅酸盐矿物或工业固体废弃物为主要原料,通过碱性激发剂激发,在20~200℃条件下合成。

矿物聚合物兼具矿物和高分子聚合物的结构与性能。在化学组成上,矿物聚合物主要为硅铝酸盐产物,具有矿物的特点,耐高温、耐腐蚀、不老化、稳定性好,且不燃烧、不排放有毒气体;在结构上,矿物聚合物具备有机高分子的键接结构,但其基本结构为无机的[SiO4]和[AlO4]四面体,水化后聚合形成了网络状结构,具有高分子聚合物的特点,胶结性能好,且强度高。用作高强度水泥,与普通水泥相比,水化热低、早强快硬、强度高、耐腐蚀、收缩小;用于固定核废料,能长期经受辐射及水热作用而不老化,这是有机高分子聚合物及硅酸盐水泥所无法达到的性能;矿物聚合物具有分子尺寸的牢笼型微观结构,抗渗性好,能将几乎所有的有毒属离子有效地固定在牢笼结构中;还可作耐火和保温材料,能经受1000~1200℃的高温,隔热性能好。因此,矿物聚合物可广泛应用于汽车及航空工业、非铸造及冶金、土木工程、交通及抢修工程、塑料工业、有毒元素固化及核废料处理、艺术及装饰材料及储藏设施等。

中国地质大学(武汉)研究人员的实验结果表明:高岭土的煅烧温度、矿物聚合物制备原料掺比、养护温度等对矿物聚合物材料抗压强度有很大影响。高岭土煅烧温度500~900℃,矿物聚合物的抗压强度先增大后减小,掺加600℃煅烧高岭土的矿物聚合物养护7d,抗压强度最大,为80.5MPa;偏高岭土、水玻璃、NaOH最佳质量配比为7.5:6:1;提高养护温度,可显著提高矿物聚合物的早期强度,60℃养护2h,矿物聚合物的抗压强度可达70MPa以上;但是在养护缺水的条件下,随着温度的升高或养护时间的延长,矿物聚合物的抗压强度呈下降趋势。

标签: 高岭土
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