高岭土-矿渣基地聚合物的抗碳化能力优于净浆水泥石

碳化是影响水泥基胶凝材料耐久性的主要问题之一，房屋建筑、水泥路面、水利工程等混凝土构件均存在不同程度的碳化现象，而且服役时间越长，碳化现象越严重。诸华军等(2011)采用高温纯CO2水溶液加速碳化的方法，通过对不同龄期碳化试样的抗压强度和孔结构测试、渗透率测定及微观形貌分析，并且结合净浆水泥石的碳化性能进行同步比较。对偏高岭土矿渣基地聚合物、高岭土加工技术碳化性能进行了研究。结果表明，偏高岭土-矿渣基地聚合物的抗碳化能力明显优于净浆水泥石。地聚合物碳化28d和90d时，试样的抗压强度分别比同龄期水养护试样降低了4.44%和11.08%(水泥石分别降低了8.61%和33.55%);试样总孔隙率仅为11.47%和14.85%(水泥石总孔隙率分别为2人45%和31.63%)，而且孔径分布均主要集中于0.50mn区间;地聚合物试样在7.0MPa的驱替压力下不渗滤，15MPa压力下地聚合物的渗透率仅为水泥石渗透率的1/10左右;地聚合物碳化90d时，试样结构连续致密，而水泥石结构疏松，胶凝相基本消失。可见由于地聚合物的致密程度高，CO2腐蚀介质难以进入试样内部，有利于其抗碳化性能的提高。

倪建娣等以高炉渣和煅烧高岭土为粉体原料，KOH溶液为激活剂，采用振动成型方法，在20℃下养护24h，制备矿物聚合材料。结果表明，20%的煅烧高岭土和80%的高炉渣制备的矿物聚合材料静置固化28d，其抗压强度高达24〜65MPa。矿物聚合材料制品在ld、3d、7d、28d的X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)等测试分析表明，高炉渣中的玻璃相在强碱的作用下发生溶解，之后形成Si、Al低聚体，末了形成晶体。

高安平等研究表明，当偏高岭土掺量为5%时，对混凝土的流动性影响很小;当掺量为10%〜15%时，混凝土的流动性有所下降，但只要适当增加高效减水剂的掺量，便能保持其与基准混凝土流动性基本相同，同时改善混凝土的黏聚性和保水性。在相同掺量、相同坍落度的情况下，掺偏高岭土的拌和物黏稠性小，与硅灰相比，可节约高效减水剂25%〜35%。丁铸等认为偏高岭土是脱水产物，有强烈的吸水倾向，削弱了减水剂的减水作用，降低了水泥与减水剂的适应性。同时，偏高岭土与水泥水化产物之间的二次反应迅速，絮凝结构形成较快，凝结时间缩短，要延缓该反应就得用较多的减水剂。

王亚超等研究了聚丙烯酸类分散剂对碱激发矿渣高岭土基地聚合物、高岭土生产设备凝材料的强化增韧性能。结果表明，聚丙烯酸钠分散剂可对碱激发矿渣高岭土基地聚合物进行强化增韧，当掺量为0.5%时，其抗折强度达到7.65MPa，较不掺时的7.15MPa提高了7.0%，抗压强度也有少量提高。而掺入聚丙烯酸铵分散剂的碱激发矿渣高岭土基地聚合物胶凝材料的抗折强度和抗压强度均没有提高，而且抗折强度和抗压强度随聚丙烯酸铵掺量的增大而下降。XRD测试结果表明，各组试样在3〜28d龄期内均没有形成新的矿物晶相，仍然为无定形的胶凝材料。

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