摘要

石灰石在地球上储量丰富。为了对石灰石粉进行高效利用,本工作采用偏铝酸钠与石灰石粉制备胶凝材料,探究了偏铝酸钠掺量对其凝结时间、力学性能的影响,分析了胶凝材料的物相组成、红外吸收特性及微观结构,揭示了石灰石粉的碱激发活化机理。试验结果进一步表明,当偏铝酸钠质量掺量为15%时,浆体在71 min时初凝;掺入20%(质量分数)的偏铝酸钠时,试样3 d抗压强度可达25.3 MPa。偏铝酸钠可促进石灰石粉的缓慢溶解、重结晶,生成层状双氢氧化物Ca4Al2(OH)12(CO3)·5H2O。然而当掺入过量偏铝酸钠时,Na+、Al(OH)4-、OH-等离子无法及时与石灰石进行反应,使得所形成胶凝材料的凝结时间延长。因此,在制备碱激发石灰石粉胶凝材料时,需控制偏铝酸钠掺量在胶凝材料总量的20%以下。本研究为碳酸钙基胶凝材料的高效应用提供重要参考。

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