热活化煤矸石-矿渣-粉煤灰地聚合物的性能研究

以煤矸石为原料，在650~1000℃，以50℃为间隔取点煅烧，煅烧产物与矿渣和粉煤灰作主体材料、水玻璃和氢氧化钾作配体，制备煤矸石-矿渣-粉煤灰地质聚合物。以胶砂抗折、抗压强度，评价地质聚合物活性，并用XRD和SEM分析产品的微观结构。结果表明，在水固比为0.25、煤矸石∶矿渣∶粉煤灰=5∶3∶2、水玻璃∶氢氧化钾=7∶3、试件24h脱模后在60℃环境下蒸养6h、在标准养护的条件下，700℃煅烧煤矸石配制的煤矸石-矿渣-粉煤灰地质聚合物胶砂强度最高，3d、28d抗折强度分别达到6.86MPa和9.38MPa， 抗压强度分别达到48.17MPa和77.1MPa。XRD和SEM分析表明，随温度升高煤矸石中的高岭石、云母等发生脱水反应，700℃煅烧的煤矸石Si离子和Al离子溶出量最大。矿渣使水化浆体整体结构更为致密，粉煤灰和煅烧煤矸石中含有大量的铝，形成具有架状结构的水合铝硅酸盐，水化浆体的主要产物为C-S-A-H凝胶和水合白云母。