一种新型无机孔隙材料掺和混凝土的制备与性能研究--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

一种新型无机孔隙材料掺和混凝土的制备与性能研究

发表时间：2020/2/26 来源：《建筑学研究前沿》2019年21期作者：杨清华徐永骁

[导读] 随着我国现代化建设，环境污染严重，因而绿色环保要求日益严格，健康完善的河岸生态系统能够以适当的形式与自然界保持良好的物质交换防止水体富营养化的出现。

铁正检测科技有限公司山东济南 250014
        摘要：随着我国现代化建设，环境污染严重，因而绿色环保要求日益严格，健康完善的河岸生态系统能够以适当的形式与自然界保持良好的物质交换防止水体富营养化的出现。无机孔隙材料不仅具有良好的均匀透过性、隔热性、耐高温、耐腐蚀等性能，而且无机孔隙材料的多孔性为其提供了优良的吸水性能与保水性能，是农业、工业等行业常用的吸水保湿材料，本文旨在研究一种新型无机孔隙材料增加护坡材料的应用性。
        关键词：环保绿色，无机多孔，保水


        前言
        我国水土流失问题日渐加剧，已成为困扰和阻碍我国可持续发展战略实施的重点难题。其中，地处黄土高原北部晋陕蒙接壤的砒沙岩地区区域面积已达1.67平方千米，该地区不仅是黄河中游水土侵蚀最剧烈的地区，而且是黄河粗泥沙的最主要来源区，被称为地球的“癌症”[1-5]。因此，在我国大力提倡建立生态文明的时代，河流岸堤的防护以及河岸生态系统的恢复具有重大深远意义。
        1无机孔隙材料
        无机孔隙材料种类繁多且应用广泛，根据其孔径的不同可分为微孔材料（孔径≤2nm），介孔材料（孔径介于2-50nm），大孔材料（孔径介于50-1000nm）和宏孔材料（孔径≥1μm）。无机孔隙材料不仅具有良好的均匀透过性、隔热性、耐高温、耐腐蚀等性能，而且无机孔隙材料的多孔性为其提供了优良的吸水性能与保水性能，是农业、工业等行业常用的吸水保湿材料。无机孔隙材料、高岭土、膨润土、蛭石与硅藻土都是典型的无机孔隙材料，在土木工程及其他领域中扮演着重要的角色。
        2测试过程
        2.1选材
        2.1.1 水泥
        本文所采用水泥（SAC）的标准稠度用水量为27.7%，比表面积为364 m2/k，初凝15min，终凝20min；该水泥的化学成分组成为SiO2（9.60%）、CaO（45.16%）、Al2O3（21.64%）、Fe2O3（2.45%）、MgO（1.28%）、K2O（1.38%）、Na2O（0.17%）、TiO2（1.03%）、SO3（10.73%）、los（6.35%）。
        2.1.2 无机孔隙材料
        本文所采用的无机孔隙材料包括无机孔隙材料、高岭土、膨润土硅藻土与蛭石。其中无机孔隙材料产自山东省莱西市；高岭土与膨润土产自河北省灵寿县；蛭石产自河北省石家庄市。
        2.2 测试方法
        2.2.1 吸水性能
        将标准养护至3天龄期的试样置于无水乙醇中浸泡2h，更换无水乙醇后继续浸泡24h终止水化；然后将试样放入30±5℃烘箱中烘干至恒重，烘干质量记为m0；之后将试样置于去离子水中浸泡至恒重，饱水质量记为m，则样品吸水率（WA）：
        WA=[（m-m0）/m0]×100%
        2.2.2 保水性能
        将2.2.1中饱和吸水后的试样置于30±5℃干燥环境中，每隔一定时间测定其质量，记为m1，直至质量不再变化，则其失水率（WL）：
        WL=[（m-m1）/（m-m0）]×100%
        2.2.3力学性能
        本论文参照GB 10472-2006《水泥》测定试样力学性能。试样的养护时间分别为1d、3d、28d，每组试样测定三个样品，然后取强度平均数。
        3测试结果
        3.1 无机孔隙材料对水泥性能的影响
        无机孔隙材料具有特殊的多孔或层状结构，具有很好地物理吸附能力。因而肥料等物质可以通过浓度差的原因进入孔隙材料的缝隙中，因此无机孔隙材料也具备缓释能力。同时无机孔隙材料多为天然材料，绿色环保。研究无机孔隙材料对水泥硬化浆体吸水能力、力学性能的影响。
        本文中无机孔隙材料的掺量为5%、10%、15%，并编号为SZ ref、SZ 10、SZ 20、SZ 30，对照组为水泥，编号为SZ ref。无机孔隙材料掺量及实验编号见表1。


        3.2.2力学性能
        无机孔隙材料对水泥力学性能的影响结果如下：实验组SZ10的1d、3d、28d抗压强度分别为42.2MPa、49.8MPa、55.4MPa，与对照组SZ ref相比，增长率分别为10.8%、9.5%、7.6%。实验组SZ20的1d、3d、28d抗压强度与对照组相差很小。而实验组SZ30的1d、3d、28d抗压强度明显低于对照组。同时，实验组SZ10的1d、3d、28d抗折强度略高于对照组，SZ20的1d、3d、28d抗折强度略低于对照组，但差别非常小。因此，5%的无机孔隙材料可以有效的提高水泥的抗压强度，10%的无机孔隙材料对水泥的抗压强度基本没有影响，而15%的无机孔隙材料对水泥抗压强度不利。
        4结论
        （1）无机孔隙材料可有效的提高水泥硬化浆体的吸水性能。当无机孔隙材料掺量为5%时，水泥硬化浆体吸水率增长15.3%，达到9.4%；当无机孔隙材料掺量达到10%时，水泥硬化浆体吸水率增长37.%，达到11.2%。
        （2）5.%的无机孔隙材料可以提高水泥的抗压强度，掺入5%无机孔隙材料水泥1d、3d抗压强度分别增长10.8%、9.5%，并且10%掺量的无机孔隙材料对水泥力学性能影响不大。
        参考文献
        [1]汪永林.谈新时期高速公路的建设与管理[J].山西建筑，2016，42（1）：152-153.
        [2]臧永立，白雪，纪殿瑜.高速铁路通信资源开发研究[J].铁道通信信号，2015，51（12）：7-9.
        [3]《中国公路学报》编辑部.中国隧道工程学术研究综述?2015[J].中国公路学报，2015，28（5）：1-65.
        [4]刘震.全国水土保持规划主要成果及其应用[J].中国水土保持SWCC，2015，12：1-7.
        [5]张磊，齐瑞鹏，张应龙，郑纪勇，张兴昌.砒砂岩风化物对土壤水分特征曲线及蒸发的影响[J].土壤学报，2015，52（1）：77-86.