偏高嶺土改性及其在水泥基材料中的應(yīng)用研究.pdf

1、偏高嶺土(簡(jiǎn)稱MK)是一種性能優(yōu)異的礦物摻合料，但其顆粒細(xì)小易團(tuán)聚、需水量大，嚴(yán)重影響其活性發(fā)揮以及混凝土的工作性、均質(zhì)性，因此仍未得到廣泛應(yīng)用。
　　 本文通過對(duì)偏高嶺土進(jìn)行表面改性，系統(tǒng)研究了改性產(chǎn)物對(duì)水泥基材料相關(guān)性能的影響及其機(jī)理，同時(shí)探索了改性偏高嶺土對(duì)混凝土耐久性的影響規(guī)律，得到性能比較優(yōu)異的改性偏高嶺土材料。論文的主要成果如下:
　　 (1)采用兩類改性劑對(duì)偏高嶺土進(jìn)行改性，以砂漿流動(dòng)度和強(qiáng)度表征改性效果，

2、結(jié)果表明，硬脂酸改性有利于砂漿試樣早強(qiáng)，對(duì)流動(dòng)度作用不大，而甲基硅油改性提高了流動(dòng)度，但不利于早期強(qiáng)度的發(fā)展。在硅烷偶聯(lián)劑改性中，環(huán)氧類偶聯(lián)劑改性表現(xiàn)為砂漿流動(dòng)度隨改性劑用量增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，而對(duì)強(qiáng)度作用不大。氨基類偶聯(lián)劑改性的砂漿表現(xiàn)出較好的流動(dòng)度，且等質(zhì)量取代水泥8％時(shí)，7d抗壓強(qiáng)度相對(duì)于同等摻量的偏高嶺土增長(zhǎng)了20.2％。
　　 (2)對(duì)不同改性偏高嶺土摻量下水泥基材料的流變特征及其機(jī)理進(jìn)行了研究。zeta電位結(jié)

3、果表明，改性偏高嶺土提高了水泥顆粒表面的電位絕對(duì)值，隨其摻量增加，水泥漿體體系的粘度逐漸下降。氨基類硅烷偶聯(lián)劑在水泥水化過程中會(huì)產(chǎn)生大量的羥基，在堿性環(huán)境下的縮聚反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)結(jié)合在顆粒表面構(gòu)成空間位阻效應(yīng)。同時(shí)，偶聯(lián)劑的負(fù)電效應(yīng)使得顆粒之間形成靜電斥力作用。二者共同作用顯著改善了水泥基材料的流變性能。
　　 (3)系統(tǒng)研究了改性偏高嶺土對(duì)水泥基材料的凝結(jié)時(shí)間、水化熱和化學(xué)結(jié)合水等水化特性的影響，通過XRD和TG等微觀手段表征了不同

4、齡期的水化產(chǎn)物。由于硅烷偶聯(lián)劑水化產(chǎn)生大量的羥基，極大地延緩了水泥基材料的凝結(jié)時(shí)間(17h左右)。而改性提高了偏高嶺土的活性反應(yīng)，故早期(6-8h)水化溫升得到提高，降低了體系的水化熱，同時(shí)由于緩凝作用使得水化放熱速率相對(duì)于偏高嶺土水泥漿體大幅降低。改性偏高嶺土活性的提高是由于偶聯(lián)劑改善了偏高嶺土的親水性和工作性能，提高了與Ca(OH)2的接觸率，Ca(OH)2的消耗量增加。
　　 (4)研究了改性偏高嶺土對(duì)混凝土的強(qiáng)度、滲透性