偏高嶺土改性及其在水泥基材料中的應用研究.pdf

1、偏高嶺土(簡稱MK)是一種性能優(yōu)異的礦物摻合料，但其顆粒細小易團聚、需水量大，嚴重影響其活性發(fā)揮以及混凝土的工作性、均質性，因此仍未得到廣泛應用。
　　 本文通過對偏高嶺土進行表面改性，系統(tǒng)研究了改性產物對水泥基材料相關性能的影響及其機理，同時探索了改性偏高嶺土對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)采用兩類改性劑對偏高嶺土進行改性，以砂漿流動度和強度表征改性效果，

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

3、果表明，改性偏高嶺土提高了水泥顆粒表面的電位絕對值，隨其摻量增加，水泥漿體體系的粘度逐漸下降。氨基類硅烷偶聯劑在水泥水化過程中會產生大量的羥基，在堿性環(huán)境下的縮聚反應產物會結合在顆粒表面構成空間位阻效應。同時，偶聯劑的負電效應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水泥基材料的凝結時間、水化熱和化學結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、齡期的水化產物。由于硅烷偶聯劑水化產生大量的羥基，極大地延緩了水泥基材料的凝結時間(17h左右)。而改性提高了偏高嶺土的活性反應，故早期(6-8h)水化溫升得到提高，降低了體系的水化熱，同時由于緩凝作用使得水化放熱速率相對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混凝土的強度、滲透性