erosion of geopolymers made from industrial waste文献翻译

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1、兰州交通大学毕业论文由工业废料制备的地聚物的冲蚀磨损K.C.Goretta.F.Gutierrez-Mora.D.Singh.J.L.Routbort.G.C.Lukey.J.S.J.vanDeventer.摘要：本文研究了粒状高炉矿渣、粉煤灰、砂、粘土和岩石组成的地质聚合物的固体颗粒冲蚀磨损。所用的冲蚀粒子是390的氧化铝颗粒，冲蚀角度分别为30o、60o和90o，冲蚀速率分别为50m/s、70m/s和100m/s。稳态冲蚀率是单位重量冲蚀粒子所冲蚀掉的靶材质量。通过扫描电子显微镜(SEM)研究了材料的冲蚀机制。所有的地聚物在正向冲蚀时的响应与传统的脆性固体类似，但在30

2、o的情况下会发生反常的加快冲蚀，原因可能是微裂纹的存在以及骨料去除率增加。在90°时的冲蚀率与速度的2.3-2.7次方成正比。地质聚合物的抗压强度约为32-57MPa。同类聚合物的冲蚀速率与其密度和强度息息相关，所有含粉煤灰的地质聚合物的耐冲蚀性比不含粉煤灰的地质聚合物更好。1引言地聚物水泥是由碱性硅铝酸盐通过缩聚反应形成的[1–13]。几十年来，研究已经从单纯的地质聚合物材料转向合成的研究。近几年来，地聚物的合成已经聚焦在从废弃产品，如粉煤灰和炉渣的合成[4–13]。虽然对地质聚合物反应的确切机理存在不同的观点，但显然，往往在废物材料形成加工到最终硬化结构形成时，溶解的起

3、始原料是不完整的[7]，其表面反应是最终地质聚合物结构中未溶解废物颗粒到最终形成地聚合物结构[8]。与目前使用的水泥基材料相比，进行地质聚合物摩擦学性能和耐久性的研究相对较少[14-19]。例如，各种波特兰和磷酸盐水泥的冲蚀磨损、水蚀和固体颗粒冲蚀的研究[14，15，20，21]。虽然我们已经进行高炉矿渣和粉煤灰固体颗粒地聚物水泥的冲蚀研究，但我们只对一种组合物进行了研究[22，23]。我们发现地聚物水泥冲蚀的速度快，从而导致了一个明显的问题是其作为组成物在冲蚀率方面的影响。在这项工作中，我们已经冲蚀研究了包含鼓风炉炉渣、粉煤灰、沙子、粘土和粗玄武岩聚集体组成的各种组合的地

4、聚物水泥。其冲蚀率和的材料的损失机制已被确定。2试验过程2.1试样制备粒化高炉矿渣，C类粉煤灰、砂、粘土、钠/钾硅酸盐用于为起始材料组合。一个试样组中，加入粗玄武岩达到约为25％体积的岩石作为最终的复合材料（如表1）。所有材料称重然后放入塑料容器中搅拌300秒，之后浇铸成一径长比为1:2的直径到50mm10兰州交通大学毕业论文直径参数的圆柱体容器。每个试样振动2分钟，以减少空气的滞留，然后在315K和95％相对湿度下固化。18小时后，将试样从模具中取出，放入密封的塑料袋中，并在室温下贮存，直到所需的测试。2.2性能测试密度决定于几何形状。抗压强度，按照澳大利亚标准1012.

5、9[24]，及阿姆斯勒FM2750测试装置测得的50mm直径的标本。三个圆柱体容器的每个位置都进行测试并求实验值的平均值。样品进行测试为固化28天后通过光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）对其显微组织进行了检查。SEM标本涂有碳，并用HitachiS-4700-II显微镜（东京，日本）进行检查。2.3磨损测试试样用钻石刀片锯从试样处中切断，表面不进行抛光。在较小试样进行研究时可应人而异用1-LM钻石膏抛光[23]。在固体颗粒物的侵蚀测试中其挡油环型设备如前所述[25]。因试验是在真空(500毫乇)，故空气动力学的影响忽略不计。冲蚀以0.13g/s的进给速率是足够低的，冲蚀的

6、颗粒之间的相互作用可以忽略不计。冲蚀的颗粒含量的增加，Al2O3角磨料(刚玉38，Norton,Worcester,MA，USA)，平均直径390μm[20-23]。影响的角度是30o，60o，或90o和粒子速度(V)为50，70，或100m/s。所有冲蚀表面约19mm×19mm。稳态冲蚀率(ERs,inmg/g)，测定试样的重量损失（表面的颗粒与重量有关）。至少四个测试运行进行了每一个试样。冲蚀磨损用SEM检查。在第一次冲蚀磨损后，很显然，样本从大气中吸收水的速度相对变快。为了确定重量增加的速率，每种组合物的侵蚀样品在实验室空气下的不同的时间，作用时间被延长至2.4S。从

7、冲蚀实验中(图1），增重比失重显的相对重要。不同的热分析(DTA)在空气中所做的测量（Al2O3标准；升温速率=8.3•10-2K/秒）与哈罗普的DT726证明存在大量的挥发性物质吸收，从而演变低于150°C（图2）。由于环境的影响，为了最大限度地减少可能出现的问题，比如吸附的水，实验以确定ER值，决定一天内完成冲蚀磨损的10兰州交通大学毕业论文测量。每次运行之后，试样取出、洗刷、清洁空气损耗并称重。除去试样冲蚀磨损的每个周期要花14±2分钟。据估计将平均重量损失的测量精确到±5％。由于清洗不彻底，表面和轻微的吸附