节约资源和能源,保护生态环境,提高耐久性是建筑材料工业实现可持续发展的三大要素,而传统无机胶凝材料——硅酸盐水泥的生产带来了日趋严峻的环境和资源问题,因此,利用低品位、边缘性资源研制开发新型胶凝材料具有重要的战略意义。本文率先在国内外开展碱激发碳酸盐矿凝胶-灌浆材料的研究,对这种新型胶凝材料的反应热力学、反应影响因素、反应产物、结构形成机理和原材料的选择与加工进行了深入探讨,并就碱激发碳酸盐矿灌浆材料的制备方法、性能及其影响因素进行了系统的试验研究,在此基础上完成了实验室模拟灌浆试验。 反应热力学研究表明,常温下碳酸盐矿与碱硅酸钠溶液可以反应生成水合硅酸钙(镁)胶凝产物。反应动力学研究表明,碳酸盐矿组成、碳酸盐矿中白云石的结晶度和晶体尺寸,碱硅溶液的SiO_2/Na_2O 摩尔比、浓度和pH 值以及温度影响反应速率和反应程度。当选用MgO 含量为10~20%,并粉磨至小于5μm的颗粒达80%以上的碳酸盐矿粉与模数为1.6~2.0,波美度为40 左右(此时pH值为13~13.5)的碱硅溶液,可以加快反应,获得具有一定胶凝强度的碱激发碳酸盐矿胶凝材料。...
