矿渣基轻质多孔地质聚合物的制备与孔结构研究.pdf

第41卷 第10期 硅 　 酸　 盐 　 通 　 报 Vol.41　 No.10 2022年10月 BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY October,2022 矿渣基轻质多孔地质聚合物的 制备与孔结构研究 朱泽天,葛雪祥,樊传刚,张卫鹏,牛茂祥,李圣军,华　 磊 (安徽工业大学材料科学与工程学院,马鞍山　 243002) 摘要:以矿渣微粉为主要原料,硅酸钠和氢氧化钠混合溶液为碱性激发剂,铝粉为发泡剂,制备地质聚合物基轻质 多孔材料,系统研究了发泡剂、水灰比以及萘系减水剂对材料孔结构与物理性能的影响。 结果表明,Al粉在碱性激 发剂作用下快速反应生成H ,促使地质聚合物浆体泡沫化形成多孔材料,且材料的干密度和抗压强度随Al粉掺量 2 的增加迅速降低。 当Al粉掺量超过0.40%(质量分数,下同),泡孔急剧增大,导致泡孔聚并,强度显著降低。 提升 水灰比可降低泡孔生长阻力,促使密度快速减小。 但水灰比0.40后,浆体黏度和激发剂浓度显著降低,凝结时间 延长,孔径增大,结构劣化,其最优水灰比为0.35。 此外,萘系减水剂可有效调节多孔地质聚合物的孔结构,仅添加 0.4%的萘系减水剂即可促使孔径分布均一,孔壁完整性提升,试样抗压强度提升。 关键词:地质聚合物; 多孔材料; 矿渣微粉; 孔结构; 力学性能; 萘系减水剂 中图分类号:TQ177 　 　 文献标志码:A 　 　 文章编号:1001-1625(2022)10-3567-11 Preparation and Pore Structure of Slag Based Light Porous Geopolymer ZHUZetian,GE Xuexiang,FAN Chuangang,ZHANG Weipeng,NIUMaoxiang,LI Shengjun,HUA Lei (School of Materials Science and Engineering,Anhui University of Technology,Ma’anshan243002,China) Abstract:The geopolymer-based lightweight porous material was prepared using slag micronized powder as main raw material,mix solution of sodium silicate and sodium hydroxide as alkaline activator,and aluminum powder as foaming agent. The effects of foaming agent,water-cement ratio and naphthalene water reducer on the pore structure and physical properties of materialweresystematically investigated. TheresultsshowthatAlpowderreactsrapidlywithalkalineactivator to generate H , which promotes the foaming of geopolymer slurry to form porous material, and the dry density and 2 compressive strength ofmaterialdecreaserapidlywiththeincreaseofthe