偏高岭土基土壤聚合物微观机理研究.pdf

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1、第39卷第lO期建筑技术开发Vo1．39，No．102012年10月BuildingTechniqueDevelopment0ct．2012偏高岭土基土壤聚合物微观机理研究吴敏李克亮(1．南京市第二建筑设计院有限公司，南京210009；2．南京水利科学研究院南京瑞迪高新技术公司，南京210024)[摘要]使用偏高岭土、硅粉和激发剂制备偏高岭土基土壤聚合物，并采用x射线衍射、扫描电镜一能谱和红外光谱等技术手段分析偏高岭土基土壤聚合物的微观结构。x射线衍射图中的衍射峰整体呈弥散状、馒头状，表明终产物为无定

2、形的产物。该无定形产物为碱金属铝硅酸盐，Si／A1摩尔比较高。红外光谱分析表明：加入碱激发溶液发应后，对应于Si一0一Si键非对称伸缩振动的谱带，吸收强度减弱，同时向低频率方向移动，[AIO]四面体可能取代Si一0一Si链上部分[SiO]四面体。[关键词]偏高岭土；土壤聚合物；微观结构；四面体[中图分类号]TU528．041[文献标志码]A[文章编号]1001—523X(2012)10—0034—03STUDYoNMICRoSCoPICMECHANISMoFGEoPoLYMERBASEDoNMETAK

3、AoLINWuminLiKe—liangThegeopolymerbasedonmetakaolinwaspreparedbymetakaolin，silicafumeandactivator．AndthemicrostructurewasanalyzedwithXRD，SEMandinfraredspectrum．ThediffractionpeaksofX—raydiffractionpatternswerefounddistributedandbread-likeingenera1．Thissh

4、owsthattheproductswerealkalimetalaluminosilicate，whichwereamorphousandtheSi／A1ratiowasrelativelyhigh．Infra—redspectrumanalysisindicatesthattheabsorptionintensityoftheAsymmetricstretchingvibrationbandsoftheSi．OSibondswasdecreasedwiththeaddingofalkali—act

5、ivatedsolution．Atthesametime，thevibrationmovedtolowfrequencyandthe[AIO4]tetrahedronmayreplacesomeofthe[s04]tetrahedroninSi—O—Sibonds．[Keywords]metakaolin；geopolymer；microscopicmechanism；tetrahedron土壤聚合物(Geopolymer)是一种新型碱激发胶1土壤聚合物的制备凝材料，具有比普通水泥更为优异的力学性能和

6、耐使用硅粉、偏高岭土等铝硅质材料和碱激发剂制久性能。材料性能决定于材料的组成与结构。因备土壤聚合物。硅粉和偏高岭土的主要化学成分见此，通过一些先进技术分析手段，获得土壤聚合物的表1。硅粉中主要成分为活性SiO，其含量为微观组成与结构信息，有助于了解土壤聚合物的微90．74％，偏高岭土由高岭土煅烧制得，主要成分为活观本质，对认识土壤聚合物性能机理，并进一步改进性的A10和SiO，其含量分别为45．45％和性能具有至关重要的意义。本文使用偏高岭土、硅51．90％。试验中使用氢氧化钾和工业水玻璃为激发粉和激

7、发剂制备偏高岭土基土壤聚合物，并使用x剂。氢氧化钾为分析纯，氢氧化钾含量大于82．0％。射线衍射分析、扫描电镜一能谱分析和红外光谱分水玻璃为工业碱性水玻璃，化学式为Na0·nSiO：，析等技术手段分析偏高岭土基土壤聚合物的微观模数在2．2～2．5之间。结构表1硅粉和偏高岭土主要化学成分(％)收稿日期：2012—07—15化学成分A12O3CaOFe2O3K2OMgONa2OSiO2作者简介：吴敏(1964一)，女，江苏南京人，毕业于河海大学，本科，工硅粉0．900．371．651．261．930．54

8、90．74程师，现从事结构设计工作。偏高岭土45．450．0510．250．260．030．04519034第10期吴敏，等：偏高岭土基土壤聚合物微观机理研究第39卷2．3红外光谱(IR)分析动；波数在968cm。。处的谱带对应Al一0一si键不红外吸收光谱法(IR)是利用物质分子对红外对称拉伸振动。辐射的吸收，得到与分子结构相应的红外光谱图，从由图3可知：在加入碱激发剂发生化学发应后，而来鉴别分子结构和化学键。偏高岭土和硅粉的红外光谱图中的1097em