地质聚合物

摘要： 为了优化粉煤灰制备地质聚合物的工艺条件,文中以Ⅱ级低钙粉煤灰为原料制备地质聚合物,通过球磨工艺分析不同球磨条件对粉煤灰活性及地质聚合物抗压强度的影响。结果表明:当球磨时间相同时,球磨频率越高,粉煤灰粒度越细。球磨频率为410 Hz,球磨时间为60 min时,球磨得到粒度为19.601μm,比表面积为0.680 m^(2)/g的粉煤灰颗粒;当球磨频率固定时,在不同球磨时间下,高频率球磨且球磨时间增加到一定值时,球磨后颗粒粒径不再变细;球磨频率为370 Hz,球磨时间为80 min时,粉煤灰粒度达到21.480μm,比表面积为0.657 m^(2)/g;当球磨灰量少于罐球容积的三分之一,磨球高于三分之一时,球磨效果最佳。以本研究获得的粉煤灰为原料制备地质聚合物,7 d固化抗压强度可达31.66 MPa。本研究结果可为有效提高粉煤灰的综合利用率提供理论依据及技术参考。

摘要： 地质聚合物作为一种低碳、耐腐蚀的新型胶凝材料,发展迅速,得到迅速而广泛的发展,并在建筑、塑料和航空航天等行业得到应用。在油气行业中,地质聚合物替代普通硅酸盐水泥作为固井胶凝材料的技术成熟度还不高。简述了近年来地质聚合物固井技术的研究开发情况,以及地质聚合物固井技术发展和应用存在的一些问题。

摘要： 与混凝土良好的黏结性及优异的防海水腐蚀性为地聚物在海洋结构防护涂层中的应用提供了条件。为解决地聚物脆性大、易干缩开裂问题,采用纤维和环氧树脂对地聚物进行改性,研究了纤维及环氧树脂对地聚物材料力学性能及干湿循环下收缩特性的影响规律。结果表明,玻璃纤维和玄武岩纤维可明显提高地聚物抗折强度;玻璃纤维掺量对地聚物的收缩量影响较小,增加玄武岩纤维的掺量可显著降低地聚物在海水干湿循环中的干缩量。环氧树脂对地聚物抗折强度的提高幅度较小,但可有效降低地聚物的干缩。试验结果为拓展地聚物材料在海洋结构防腐涂层中应用提供了试验参考。

摘要： 介绍了地质聚合物的性能及特点。地质聚合物由于其独特的三维空间网状结构而具有优良的理化性能,已作为无机聚合胶凝材料而被应用于建筑领域。随着海洋经济的发展,部分海工建筑在建成的十几年内就会被海水严重腐蚀,因此寻求高性能防腐蚀海工混凝土已成当务之急。通过对比普通硅酸盐水泥混凝土和矿冶固废基地质聚合物混凝土在海洋环境中的结构变化和耐久性能差异,总结了不同因素对矿冶固废基地质聚合物混凝土性能的影响和当前研究亟待解决的问题。同时,探讨了用矿冶固废基地质聚合物替代普通硅酸盐水泥生产高性能海工混凝土的可能性,并对矿冶固废基地质聚合物混凝土在海洋环境中的应用前景进行了展望。

摘要： 以偏高岭土为固体原料,以NaOH和KOH混合碱液为激发剂基于地质聚合物反应合成沸石,并对所合成沸石进行表征,探讨其对土壤Cu^(2+)、Zn^(2+)污染的钝化性能。研究表明:基于地质聚合物反应,控制混合碱液中NaOH/KOH的原料配比,可以获得不同类型沸石,包括碱沸石、方钠石、F型钾沸石、I型钾沸石等;地质聚合物原位转化为沸石后,其比表面积和孔容增加,对土壤中的Cu^(2+)、Zn^(2+)污染的钝化效率明显提高,当沸石样品的施用量在6 wt%以上时,钝化效率为70%左右;施用沸石样品可以提高土壤的pH值和有效钾含量,在南方重金属污染农田的土壤治理中具有较好的应用前景。

摘要： 含钛高炉渣作为固体废弃物,国内存量巨大,且其中的钛组元难以提取,导致含钛高炉渣综合利用一直没有得到有效解决。针对当前含钛高炉渣利用率低、附加值低等问题,基于含钛高炉渣成分特点,通过选择性析晶(CaTiO_(3)优势析出)、碱激发,制备出CaTiO_(3)-多孔地质聚合物的复合材料。试验结果表明,析晶温度1400°C、保温1 h能够促进CaTiO_(3)的优势析出,而剩余氧化物以玻璃相形式存在。制备出的CaTiO_(3)-多孔地质聚合物材料结合了CaTiO_(3)高光催化活性与多孔地质聚合物比表面积大的优点,对亚甲基蓝具有优异的吸附效果,最大吸附量可达60.4 mg/g。在投加量为50 mg,2 h吸附、3 h光降解条件下,对亚甲基蓝去除率可达94.5%,在治理有机污染领域有良好的应用前景。

摘要： 激发剂在制备地质聚合物的过程中发挥着重要的作用。首先概述了酸、碱和盐3类激发剂及其激发效果,通过介绍氢氧化钠、氢氧化钾和水玻璃等常用碱激发剂的激发效果,具体分析各类碱激发剂的作用差别。阐述了乙酸、盐酸、硫酸和磷酸等典型的酸激发剂的研究进展,以及硫酸盐、硅酸盐和铝酸盐等作为盐类激发剂的活化能力,在此基础上对3类激发剂的优缺点进行了总结分析。同时通过论述酸、碱和盐3类激发剂的激发原理,进一步表明了3类激发剂都具备激发地聚物原料活性的能力,都能够不同程度地加快地聚体系水化反应进程,显著提高地聚体系的强度。最后,对激发剂在地聚物领域的未来发展作出了展望。

摘要： 本研究以矿渣和粉煤灰硅酸盐固体废弃物为原料,以氢氧化钠调节不同模数的工业水玻璃为激发剂,制备高效、廉价、环保的地质聚合物路面修补材料来代替水泥路面修补材料。采用维卡仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、万能材料试验机等分析方法,研究了激发剂模数、激发剂掺量、水固比以及掺合料对固废地质聚合物路面修补材料性能的影响,通过配合比的调控达到地质聚合物路面修补材料性能可控。研究结果表明:凝结时间可以通过配合比的调节进行控制,最终可将初凝时间控制在25~198min,终凝时间控制在45~267min,当稻壳灰和偏高岭土掺量均为10%时,地质聚合物路面修补材料性能最好。

摘要： 以炉渣和低钙粉煤灰为主要原料,通过碱激发的方式制备地质聚合物胶凝材料。采用正交试验,研究了炉渣掺量、碱激发剂掺量、水玻璃模数、水固比等因素对炉渣-粉煤灰基地质聚合物抗压强度的影响,并使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)仪进行表征。结果表明,碱激发剂掺量与28 d地质聚合物力学性能有较显著的正相关性;当炉渣掺量为30%,碱激发剂掺量为40%,水玻璃模数为1.4,水固质量比为0.29时,炉渣-粉煤灰基地质聚合物28 d抗压强度最高,为35.4 MPa。SEM、XRD及FTIR分析表明,随着养护龄期增加,炉渣-粉煤灰基地质聚合物中生成了更多硅铝酸盐凝胶物质,炉渣中原有物相氧化钙在反应过程中消失,炉渣参与了反应。

摘要： 地质聚合物材料具有原料来源广泛、制备工艺简单、免烧结的特点,由于其具有多孔结构,现被广泛用于处理废水中的重金属离子、有机污染物。本文介绍了地质聚合物材料对废水中多种有机染料、药物、表面活性剂等的去除研究,总结了常用的制备方法,对比了不同材料的去除效果,归纳了主要去除机理的类型,分析了地质聚合物材料在应用研究过程中的特点,提出了当前研究中存在的问题,为进一步拓宽地质聚合物材料在水处理中的应用提供了理论参考。

摘要： 地质聚合物材料是一种环境友好型建筑材料,近年来,已经引起广泛研究兴趣.本文以钢渣、矿渣、粉煤灰、硅灰为硅铝质原料,氢氧化钠为激发剂,制备了废弃物基地质聚合物.探讨了硅灰掺量对废弃物基地质聚合物强度影响规律,采用XRD、SEM等测试手段分析了硅灰对废弃物基地聚物的作用机理.结果表明:随着硅灰掺量的增加,地质聚合物的Si/Al比增加,凝结时间缩短,地质聚合物的1d强度降低,28d强度先增加后降低.

摘要： 随着社会经济的快速发展,中国水体中铵的污染越来越突出,地质聚合物作为一种具有三维类沸石结构的新型材料.将其作为一种阳离子吸附剂进入了科研工作者的视野,但是目前对地质聚合物吸附铵离子的报道还比较少,系统研究还不多.本文使用粉煤灰和工业水玻璃为原料制作了地质聚合物作为吸附剂,采用单因素实验考察了不同配方对吸附效果的影响以及不同吸附条件对吸附的影响,旨在为地质聚合物球的研究提供基础数据.

摘要： 本文以碱激发粉煤灰制备的地质聚合物为基体,掺加易分散纤维,在常压低温(90°C以下)条件下制备硅铝酸钠保温板材.采用容重测试、抗折强度试验及吸水试验研究了纤维掺量、养护温度对硅铝酸钠板物理性能的影响:利用SEM研究了硅铝酸钠板的断裂特性.结果表明:容重在900～1200kg/m3的硅铝酸钠板抗折强度可达5～8MPa;板材断裂时,有大量纤维抽出剥离.板材的力学性能及其他物理性能均能达到建材行业标准JC/T 561.4-2008《纤维增强硅酸钙板》的要求.

摘要： 本文简要介绍了一种新型聚合物——地质聚合物,实验分析了其力学特性和抗腐蚀特性等,具有比普通水泥更优越的性能特点,可广泛应用于地下设施的建设.

摘要： 从地质聚合物研究现状及其类沸石结构的研究进展入手,结合具体的HRTEM、XRD、NMR等实验数据,确认了化学合成Na2O-2SiO2-Al2O3地质聚合物与NaA沸石之间具有物质和结构的遗传特性;通过水热工艺,成功实现了从地质聚合物到沸石分子筛的原位转化.基于上述研究,制备了强度高、稳定性强、分离效果好的NaA型自支撑分子筛膜.该方法制备的NaA分子筛膜抗压强度达到57.6 MPa,表面致密,均匀.对于温度25°C,质量分数为3.5％的NaCl溶液,当膜厚9.4 mm时,Na+的截留率超过99.5％,而水的通量为0.42 kg·m-2.h-1.

摘要： 以水玻璃碱激发偏高岭土制备的地质聚合物为基料,通过添加绢云母粉、滑石、二氧化钛和中空玻璃微珠等填料,制备反射隔热涂料.该涂料为无机涂料,施工性、流平性良好,强度高,耐久性好,耐沾污,反射效率高,隔热效果显著.实验结果表明,当钛白粉含量为12％,中空玻璃陶瓷微珠量6％时,涂层的机械性能均能达到国家标准,反射率达90％以上,隔热温差可达到24°C.

摘要： 地质聚合物是一类新型的无机胶凝材料,由于其具有类沸石结构,可用于重金属固化.本文介绍了地质聚合物的结构特征,综述了国内外地质聚合物固化重金属的研究进展,并对其应用前景进行了展望.地质聚合物材料在重金属废物的固化领域具有很好的发展前景。在地质聚合物固化重金属的实际应用过程中，应当综合考虑重金属的种类、重金属的量及原料的性质和组成等因素，选择合适的固化工艺条件，从而使固化效果达到最佳。对于地质聚合物固化重金属，还需在以下几方面继续深人研究:地质聚合物对于不同重金属的固化机理，地质聚合物原料组成对重金属固化效果的影响，地质聚合物材料固化多种重金属时，重金属离子之间竞争效应及对固化效果的影响，重金属元素对地质聚合物形成及其对地质聚合物长期强度的影响等，尽快推动相关产业发展。

摘要： 以循环流化床粉煤灰及其提铝后酸性尾渣为主要原料,添加适量的活性氧化铝在微波场环境下制备地质聚合物.以碱激发剂的模数、粉体原料硅铝比、额外加水量和养护温度为变量,考察其对地质聚合物性能的影响规律,利用SEM-EDS,XRD,TG-DSC和FT-IR研究地质聚合物的微观结构变化机制.研究结果表明:(1)基于正交设计实验,当激发剂模数为1.5,粉体原料硅铝比为2∶1,额外加水量占固体原材料10％,养护温度为80°C为最佳制备条件,地聚物抗压强度最高;(2)利用提铝残渣制备地质聚合物,7天抗压强度可达27MPa;(3)微观测试表明,地聚物反应产物为凝胶结构,生成产物的结构较为致密,且微观结构与表观强度结果相符合,当模数大于1.8,地聚物产生微裂纹;(4)高铝粉煤灰制备地聚物高温稳定性优于低铝粉煤灰.

摘要： 介绍了高钙粉煤灰的特性及分布,重点阐述了高钙粉煤灰用于水泥、混凝土等建筑材料的研究进展,以及高钙粉煤灰制备新型墙体材料和地质聚合物方面的应用情况,解析了高钙粉煤灰综合利用存在的问题,同时指出了高钙粉煤灰的活化方法及发展方向.

摘要： 地聚物再生混凝土(Geopolymeric recycled concrete,GRC)是一种考虑环境可持续发展的新型建筑材料,它是利用粉煤灰激发的碱溶液完全代替水泥,同时利用再生粗骨料完全或部分代替天然粗骨料制作而成的新型混凝土材料。地聚物再生混凝土可以用在钢管结构中,称为钢管地聚物再生混凝土构件。然而,至今对地聚物再生混凝土应用在钢管结构中的研究甚少。本文对12根钢管地聚物再生混凝土短柱进行了一系列实验研究,实验设计主要考虑了2种不同钢管界面尺寸、不同混凝土类型(普通再生混凝土、地聚物再生混凝土)以及不同再生骨料取代率(0％,50％,100％).通过实验研究考察了构件在轴压荷载作用下的荷载-应变关系,对比分析了各构件的极限承载力和失效机理,并且通过引入延性指标(DI)对比分析了各个钢管短柱在轴压荷载作用下的延性行为表现。结果表明,随着钢管核心混凝土中再生粗骨料的增多,钢管地聚物再生混凝土和钢管再生混凝土的极限承载力随之降低。再生粗骨料的含量对钢管地聚物再生混凝土短柱的结构行为表现影响更大。最后,依照各国规程的理论计算方法对本实验结果进行了比较,进一步探讨了各规程对计算钢管再生混凝土和钢管地聚物再生混凝土柱承载力的适用性。

摘要： 本发明涉及一种生产地质聚合物复合材料的工艺。本发明还涉及一种地质聚合物复合材料，以及地质聚合物、地质聚合物连同绝热添加剂、或地质聚合物复合材料在膨胀乙烯基聚合物(优选地乙烯基芳香族聚合物)中的使用。此外，本发明涉及一种用于生产可膨胀乙烯基芳香族聚合物颗粒的工艺、和可膨胀乙烯基芳香族聚合物颗粒。最后，本发明涉及膨胀乙烯基泡沫(优选地乙烯基芳香族聚合物)、及一种包含乙烯基聚合物和(a)、(b)或(c)的母料。

摘要： 本发明公开了一种地质聚合物组合物及地质聚合物材料。该地质聚合物组合物含有碱性激发剂和粉煤灰，粉煤灰依据不同平均粒径包含组分A、组分B和组分C中的二者或三者，其中，组分A的平均粒径为5微米以下，组分B的平均粒径为大于5微米且小于等于40微米，组分C的平均粒径为大于40微米。由本发明的地质聚合物组合物制得的地质聚合物材料具有较高的抗压强度，能够满足建筑工程等领域内的应用。

摘要： 本发明涉及一种地质聚合物组合物，其包括：100重量份的含硅固体粉状物料；和30‑100重量份的碱性激发剂；其中，所述含硅固体粉状物料包含50‑95重量%的以硅和铝为主成分的硅铝质物料和5‑50重量%的以硅和钙为主成分的硅钙质物料。本发明还涉及由该地质聚合物组合物制得的地质聚合物材料以及其制备方法。所述地质聚合物材料28天抗压强度大于15MPa。

摘要： 将城市固体废物转化为地质聚合物压块和地质聚合物砖状物的设备和方法，包括开袋机和破碎机，用于含铁物质的磁力分离器和用于非含铁物质的涡流式分离器；用于去除液体内容物的挤压机；用于干燥的颗粒间碰撞式干燥器；用于磨碎的磨碎机和用于可燃的城市固体废物的碳化以产生具有低的含水量的固体焦炭的脱挥发碳化反应器。固体焦炭与地质聚合物粘合剂/淀粉/焦油混合以形成可燃的颗粒状物/压块。这些高度可燃的压块/颗粒状物具有高热值。颗粒状物/压块通过以高转速旋转可燃的焦炭并压实形成。颗粒状物具有按重量计小于5％的含水量和5500千卡至6500千卡的燃料值。该过程产生不可燃的地质聚合物砖状物。由转筒筛分离的不可燃的城市固体废物由颗粒间碰撞式破碎机和锅式混合器来破碎，与地质聚合物粘合剂/飞灰/采石场粉尘/碎片或瓷土混合并且被模制。

摘要： 本发明涉及一种生产地质聚合物复合材料的工艺。本发明还涉及一种地质聚合物复合材料，以及地质聚合物、地质聚合物连同绝热添加剂、或地质聚合物复合材料在膨胀乙烯基聚合物(优选地乙烯基芳香族聚合物)中的使用。此外，本发明涉及一种用于生产可膨胀乙烯基芳香族聚合物颗粒的工艺、和可膨胀乙烯基芳香族聚合物颗粒。最后，本发明涉及膨胀乙烯基泡沫(优选地乙烯基芳香族聚合物)、及一种包含乙烯基聚合物和(a)、(b)或(c)的母料。

摘要： 本发明涉及粉煤灰利用得到粉煤灰基发泡地质聚合物领域，公开了一种制粉煤灰基发泡地质聚合物的组合物和粉煤灰基发泡地质聚合物及其制备方法。该组合物包含粉煤灰、化学发泡剂、碱激发剂、稳泡剂和抗裂剂；其中，所述粉煤灰的最大粒径D90为80μm以下。可以得到满足GB 11968‑2006中B05或B06级别的粉煤灰基发泡地质聚合物。

摘要： 本发明公开了一种地质聚合物组合物及地质聚合物材料。该地质聚合物组合物含有碱性激发剂和粉煤灰，粉煤灰依据不同平均粒径包含组分A、组分B和组分C中的二者或三者，其中，组分A的平均粒径为5微米以下，组分B的平均粒径为大于5微米且小于等于40微米，组分C的平均粒径为大于40微米。由本发明的地质聚合物组合物制得的地质聚合物材料具有较高的抗压强度，能够满足建筑工程等领域内的应用。

摘要： 本发明公开了一种地质聚合物组合物及地质聚合物材料。该地质聚合物组合物含有碱性激发剂和粉煤灰，该粉煤灰的平均粒径D50为30微米以下。由本发明的地质聚合物组合物制得的地质聚合物材料具有较高的抗压强度，能够满足建筑工程等领域内的应用。

摘要： 本发明涉及一种地质聚合物组合物，其包括：100重量份的含硅固体粉状物料；和30-100重量份的碱性激发剂；其中，所述含硅固体粉状物料包含50-95重量%的以硅和铝为主成分的硅铝质物料和5-50重量%的以硅和钙为主成分的硅钙质物料。本发明还涉及由该地质聚合物组合物制得的地质聚合物材料以及其制备方法。所述地质聚合物材料28天抗压强度大于15MPa。

摘要： 本发明涉及一种地质聚合物组合物，主要包括100重量份的含硅粉状物料、30-60重量份的碱性激发剂和0-10重量份的添加剂，其中，所述含硅粉状物料的CaO的总含量不低于4重量%，优选所述含硅粉状物料含有85重量%以上的粉煤灰。本发明的地质聚合物组合物对于成型和发泡具有合适的初始凝结时间，并同时具有更高的早期抗压强度。