赤泥制备碱激发胶凝材料的性能

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1、实验与研究赤泥制备碱激发胶凝材料的性能Propertiesofalkali-activatedcementitiousmaterialssynthesizedwithredmud1121史迪叶家元张鹏张文生（1中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室，北京100024；2华南理工大学，广东广州510640）摘要：分别以拜耳法赤泥、烧结法赤泥为原料，进行碱激发胶凝材料的制备研究，并对其制备碱激发胶凝材料的可行性进行了评价。研究结果表明，拜耳法赤泥的胶凝活性极低，不适宜用作碱激发胶凝材料的制备原料；烧结法赤泥因含有具有一定胶凝活性的β-硅酸二钙，因此可用作碱激发胶凝

2、材料的制备原料。以烧结法赤泥和矿渣组成二元复合体系，以模数2.40的液体水玻璃为激发剂制备碱激发胶凝材料，在矿渣掺量30%、赤泥掺量70%的条件下，激发剂的最佳掺量为5.0%。所制备碱激发砂浆试样的3d、28d抗压强度可分别达到35.0MPa、65.0MPa以上。关键词：赤泥；矿渣；碱激发胶凝材料Abstract：Alkali-activatedcementitiousmaterialsweresynthesizedwithBayerredmudandsinteringredmud,respectively,andthefeasibilitieswereevaluated

3、.TheresultsshowedthattheBayerredmudhadbarelypozzolanicactivity,andthereforewasunsuitableforthesynthesisofalkali-activatedcementitiousmaterials.Theβ-C2Sinsinteringredmudofferedthepossibilityofthesynthesisofalkali-activatedcementitiousmaterials.Whenthesinteringredmud-slagblendwithamassratio

4、of7:3wasactivatedbysodiumsilicate(whichhadamoduleof2.4),theoptimizedcontentofsodiumsilicatewas5.0%.underthiscondition,thecompressivestrengthofalkali-activatedmortarssynthesizedreached35.0MPaat3dand65.0MPaat28d,respectively.Keywords：redmud；slag；alkali-activatedcementitiousmaterials中图分类号：TQ

5、172文献标识码：B文章编号：1003-8965(2016)06-0024-031　引言量50%的条件下，所制备碱激发胶凝材料的强度可达到[7]42.5等级；而Z.HPan等以原状烧结法赤泥、矿渣为原料，在赤泥掺量30%的条件下，所制备碱激发胶凝材赤泥是氧化铝工业碱法处理铝土矿后排放的工业残料的28d抗压强度可达到56.0MPa。渣，富含硅、铝元素，属于高碱废渣。根据生产工艺，赤结合赤泥的化学、矿物组成特点以及目前已有的研泥通常可分为拜耳法赤泥和烧结法赤泥两种。据统计，每[1]究成果，本文分别以拜耳法赤泥和烧结法赤泥为原料进行生产1t氧化铝可排放赤泥0.8t～1.76t。

6、我国是氧化[2]碱激发胶凝材料制备，并对其制备碱激发胶凝材料的可行铝生产大国，每年赤泥排放量能达到3000万吨。如果性进行评价，从而为赤泥基碱激发胶凝材料的研究提供支无法得到有效的资源化利用，这些赤泥的堆置不仅会占用撑。大量的土地、人力以及物力资源，而且会对当地的环境造成污染。因此，结合赤泥的组成特点，探索有效的赤泥资源化利用途径，具有重要的社会效益和经济效益。2　原材料与试验方法考虑到赤泥富含硅、铝元素，且自身含有一定量的碱（通常2%～10%），以赤泥为原料制备碱激发胶凝2.1　原材料材料是其资源化利用的一条有效途径。2.1.1　赤泥目前，国内外已有部分学者对“赤泥制备

7、碱激发胶实验所用赤泥为来自中国铝业股份有限公司山东分凝材料”进行了相关研究，但由于赤泥的种类、产地不同，公司的拜耳法赤泥和烧结法赤泥。其化学组成如表1所示。[3]因此现有的研究结果并不一致。例如，L.Senff等和H.由表1可知，拜耳法赤泥主要由Fe2O3、Al2O3和SiO2组[4]N.Abhishek等发现，拜耳法赤泥的胶凝活性极低，以成，烧结法赤泥主要由CaO和SiO2组成。将原状赤泥于其为原料制备胶凝材料/混凝土时，可导致材料强度性能105℃条件下烘干后，分别置于5kg球磨机中粉磨。其中[5]o显著降低；而付凌雁则发现