【摘要】：地質聚合物作為一種廣泛用于建筑領域的新型環(huán)保材料,其生產工藝與傳統(tǒng)水泥相比較具有能耗低、碳排放量少的優(yōu)點,可充當水泥的優(yōu)良替代品,是當前材料領域的熱點研究之一。為了克服地質聚合物的脆性缺陷,以常見的農林剩余物稻草秸稈作為增強增韌材料,礦渣和偏高嶺土為膠凝材料,改性水玻璃為堿激發(fā)劑,采用半干法工藝分別制備了礦渣基地聚物纖維板和礦渣-偏高嶺土基地聚物纖維板。本文借助正交試驗和單因素分析探究了地聚物植物纖維板的最優(yōu)制備條件,測試了板材的力學性能、耐水性、耐高溫和抗凍性,同時通過SEM探究地聚物-植物纖維板的增強機理�，F研究結果如下:(1)通過研究偏高嶺土與15種農林剩余物纖維的相適性實驗,探究了不同植物纖維對于最高地質聚合溫度(T_(max))、到達最高地質聚合溫度所需的時間(t_(max))、抑制系數(I)、相適性系數(C_A)的影響。結果表明:所有的植物纖維都對地質聚合反應產生了抑制作用,然而所有纖維的相適性系數均大于93%,說明偏高嶺土基地質聚合與所有植物纖維均具有良好的相適性。此外,從整體而言木質纖維比非木質纖維具有更好的相適性。與水泥相比,無需引入任何添加劑,地聚物與植物纖維的相適性更好。因此,這些植物纖維具有十分良好的應用前景。(2)通過正交實驗和單因素實驗得出礦渣基地聚物纖維板的最優(yōu)制備參數為A_3B_2C_2,即水玻璃模數為1.9、水膠比為0.4、纖維含量為12%。最優(yōu)養(yǎng)護溫度為40℃,養(yǎng)護期齡為7d,板材的靜曲強度最高為10.2MPa,內結合強度為1.6MPa,握螺釘力強度為2098N。通過24h浸水實驗可知,板材的吸水率為4.2%,吸水厚度膨脹率為3.2%,靜曲強度損失率為10.12%,基本達到了GB/T 24312-2009《水泥刨花板》要求的優(yōu)等品標準。(3)通過單因素實驗得出礦渣-偏高嶺土基地聚物纖維板的最優(yōu)制備參數為水膠比0.4、纖維含量12%、水玻璃模數1.9、偏高嶺土摻入量15%。最優(yōu)養(yǎng)護溫度為40℃,養(yǎng)護期齡為7d,板材的靜曲強度最高為10.0MPa,內結合強度為1.2MPa,握螺釘力強度為2022N。通過24h浸水實驗可知,板材的吸水率為3.1%,吸水厚度膨脹率為1.28%,靜曲強度損失率為8.78%,基本達到了《水泥刨花板》GB/T 24312-2009優(yōu)等品的要求。(4)熱重分析的結果表明,兩種地聚物纖維板都具有優(yōu)異的耐高溫性能,并且其熱重曲線都十分相似。當溫度在200℃~660℃時,為板材中結合水的離去,同時植物纖維出現碳化;當溫度到了大約660℃時,基體當中的C-S-H凝膠才開始分解。(5)50次凍融循環(huán)實驗的結果表明,地聚物纖維板具有良好的抗凍性,凍融循環(huán)后的板材外觀依舊保持完整。通過分析凍融前、后的板材斷面的SEM圖可知,適量地摻入植物纖維有助于板材的增強和增韌,同時偏高嶺土的引入使得基體凝膠變得光滑緊密,這有助于提高板材的抗凍性。(6)XRD和FTIR的測試結果表明,植物纖維與基體凝膠之間的結合屬于物理結合,而非化學鍵合。
【學位授予單位】：南寧師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TB332;TU599
【圖文】：

圖 2-2 Na+或 K+平衡 Al3+在進行Ⅳ配位時所產生的負電荷1.2.3 地質聚合物材料的聚合機理以堿激發(fā)劑來激發(fā)活性硅鋁酸鹽材料可制備得地聚物材料[23,24]。如今，普遍地

高嶺土脫水形成偏高嶺土的過程

【參考文獻】

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本文編號：2726331