白云石粉对粉煤灰-偏高岭土基地聚合物性能的影响任务书
2020-05-31 20:48:04
1. 毕业设计(论文)的内容和要求
地质聚合物(geopolymer)是指以含有活性硅、铝组分的天然矿物或工业废渣(粉煤灰、偏高领土)为主要原料,在高碱条件下以硅氧四面体与铝氧四面体通过共用氧原子聚合形成的具有非晶态或准晶态三维网络结构的胶凝材料。与传统opc相比,地质聚合物制备工艺简单,资源来源广泛,能耗低,约为普通硅酸盐水泥的60%,co2排放量低;除低co2排放外,地质聚合物还具有诸多性能优点:①具有较高的抗压、抗折强度;②具有良好的耐火、耐高温性能;③耐酸性能优异;④结构致密,离子阻隔率高;⑤孔溶液ph值较高,能有效保护钢筋免遭锈蚀;⑥尺寸稳定性较好。基于上述性能特点,地质聚合物在取代硅酸盐水泥作建筑材料上展现出巨大潜力。
地聚合物是典型的高碱度体系,其碱含量(以na2o计)甚至数十倍于普通硅酸盐水泥。根据材料化学和地聚合物制备原理,碱在该材料中具有”双关”作用。一方面,足量oh-促进铝硅酸盐原料的溶解、聚合,碱金属离子作为网络结构形成离子以平衡[alo4]引起的负电荷。因此,足量的碱是促进地质聚合反应和最终产物形成前提和必要组分。另一方面,地聚合物中存在大量游离态的碱。由于碱金属离子的高水溶性,过量和游离碱的存在可能成为导致体系稳定性和耐久性问题的根源。除游离碱的渗出可能影响地聚合物材料性能稳定外,在某些集料、特别是传统混凝土中碱活性集料存在时,体系中的碱与集料活性组分的反应是否会导致显著的力学性能和微观结构的变化是地聚合物不可避免的问题。
白云石是石灰石中最主要的伴生矿物,含白云石的碳酸岩几乎占整个碳酸岩的”半壁江山”,且在世界范围内分布广泛。近年的研究表明,碳酸岩矿粉有望用于地聚合物胶凝材料的改性。lee等发现少量的碳酸钙(caco3)细分有助于缩短粉煤灰基地质聚合物的凝结时间、促进强度的发展。yip等研究表明,偏高岭土基地聚合物加入20%左右的方解石或白云石能够提高其强度。因此,研究地质聚合物中白云石微粉反应和机制,为探索地质聚合物性能改性有力途径。
2. 参考文献
[1] provis j. l. geopolymers and other alkali activated materials: why, how, and what? [j]. materials and structures, 2013, 47(1-2): 11-25.
[2] provis j. l., bernal s. a. geopolymers and related alkali-activated materials [j]. annual review of materials research, 2014, 44(1): 299-327.
[3] 叶雄伟,马骁,何巨鹏,等. 地聚合物微观结构研究进展 [j]. 粉煤灰综合利用, 2016, 2016(2): 44-48.
3. 毕业设计(论文)进程安排
起讫日期 |
设计(论文)各阶段工作内容 |
备 注 |
2016.12.31-2017.01.30 |
收集文献,查阅文献,了解课题国内外研究现状,整理中英文文献,撰写开题报告 |
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2017.02.23-2017.03.23 |
原材料准备、表征,基础配合比设计 |
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2017.03.24-2017.04.23 |
白云石微粉改性粉煤灰基地质聚合物 |
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2017.04.24-2017.05.10 |
三元胶凝体系的地质聚合物微观结构研究,整理前期实验数据,撰写毕业论文绪论、原材料和实验章节 |
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2017.05.15-2017.06.10 |
整理后期实验数据,完成毕业论文撰写,准备毕业答辩PPT |
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2017.06.12-2017.06.20 |
完善毕业设计所有材料 |
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