碱—矿渣—粘土核素固化胶凝材料性能的研究

《碱—矿渣—粘土核素固化胶凝材料性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要碱一矿渣一粘土核素固化胶凝材料是具有对Sr、Cs等核素吸附和滞留能力的特点，但凝结快、干缩大。基于该体系中粘士等矿物不与碱发生反应的假设，本文以碱一矿渣一偏高岭土胶凝材料(Alkali—ActivatedSlagMetakaolinCement。简称为AASMC)为研究对象，研究了其凝结和干缩性能，早期水化行为、模拟地下水侵蚀行为以及粘土矿物经强酸、强碱处理下的阳离子交换容量(CEC)。应用x射线衍射分析、扫描电镜、能谱分析等对材料的水化产物及性能进行表征；应用原子吸收分光光度法研究了动态条件下，AASMC水化物在模拟地

2、下水中的抗侵蚀性能；用压汞法测定了AASMC的孔结构。结果表明：相同实验条件下，矿渣的组成对AASMC凝结性能影响较大。复合碳酸钠与磷酸盐外加剂、复合碳酸钠与硼砂外加剂以及复合硝酸盐外加剂在实验掺量下对AASMC有缓凝效果，且以复合硝酸盐效果最好，其初凝时间达75分钟，终凝为84分钟。硬石膏与羧甲基纤维素钠的复合外加剂可以明显降低AASMC早期干缩率，对其早期强度有所降低，但随着龄期的延长，这种影响减小。AASMC早期水化过程与碱矿渣水泥甚至是硅酸盐水泥相似，满足r，⋯．1Ⅳ11一(1一口)L”l=Kt方程，早期活化能为18．71kJ／mol；提高温度，有助于

3、AASMC的水化，尤其是偏高岭土的反应；20℃时水化产物成分不均匀，且存在未完全反应的偏高岭土成分；80℃时AASMC水化产物为Ca／Si为O．48～0．6l的(nNa。0·mCaO·xAl。0。·ySi0：·zH：0)凝胶和十字沸石产物。AAMSC水化物在模拟地下水中抗侵蚀性能优于硅酸盐水泥(以下称：PC)，与碱矿渣水泥(以下称：AASC)。在80℃模拟地下水及在强碱性溶液中浸泡处理后的粘土样品具有较原矿高的CEC，在强酸性溶液中浸泡处理的粘土样品CEC的变化较为复杂。沸石类、高岭土类及海泡石粘土矿物的耐强酸、强碱及热稳定性良好；蒙脱石类粘土矿物耐强酸、强碱

4、及热稳定性较差。关键词：碱一矿渣一偏高岭土胶凝材料凝结性能干缩性能水化行为动态侵蚀阳离子交换容量核素西南科技大学硕士研究生学位论文第1I页ABSTRACTAlkali-activatedslag·claynuclideimmobilzationcementhasSr，Csadsorptionandretentionability．ItssettingtimeisshorteranditsdryshrinkingrateismorethanPortlandcement．Thisworktookalkali·activatedslagmetakaolincemen

5、t(AASMC)astheresearchobjcotbasedonthehypothesisthatthereweren’treactionbetweenclayandalkali．SettingperformanceanddryshrinkingperformanceofAASMCwerestudied．Earlyhydratedbehavior,simulatedgroundwatercorrosionofAASMCandcationexchangecapacity(CEC)ofclayafterstrongacidandalkalitreatmentw

6、erealsostudied．HydratedproductanditsperformanceweremeasuredbyXraydiffraction，scanningelectronmicroscopeandenergydispersespectroscopy．CorrosionofAASMChydrateproductinsimulatedgroundwaterunderdynamicconditionwasinvestedbyatomabsorptionspectrum．Porositywasanalysisedbypressuremercury．Th

7、eresultsindicatethatthecompositionofGBShadgreatinfluenceonsettingperformaneeofAASMunderthesameexperimentalcondition．Undertheexperimentalcondition，thecompoundofsodiumcarbonateandphosphate，andthecompoundofsodiumcarbonateandtheboraxcandelaythesettingtimeofAASMC．111ecompoundnitrateCanob

8、viouslyimprovethese