基于溶胶凝胶法改性的硅藻土对水泥基材料性能的影响

张磊^1,2,3，张亚楠¹，荣辉¹，王雪平¹，杨久俊^1,2,3

1. 天津城建大学材料科学与工程学院2. 天津市软土特性与工程环境重点实验室3. 天津市建筑垃圾与燃煤废弃物利用技术工程中心

摘 要：采用溶胶凝胶法对硅藻土进行改性,然后研究改性前后的硅藻土对水泥净浆(标准稠度用水量、凝结时间)及砂浆性能(力学性能、调湿性能)的影响。研究结果表明:(1)经改性后的硅藻土比表面积由初始的2.76m~2/g增大到158.52m~2/g,平均孔径由初始的3.82nm减小到1.41nm。(2)改性前后的硅藻土水泥净浆标准稠度用水量均高于纯水泥的标准稠度用水量,且随着硅藻土掺量的增加而逐渐增大;随着改性前后硅藻土掺量的增加,水泥初凝时间延长,终凝时间缩短。另外,在硅藻土掺量相同的条件下,改性硅藻土时凝结时间较原状硅藻土水泥凝结时间短。(3)改性后硅藻土的水泥砂浆强度较原状硅藻土的水泥砂浆高;随着改性前后硅藻土掺量的增加,水泥砂浆的强度均逐渐降低,而水泥砂浆吸、放湿率逐渐增大。另外,改性前后的硅藻土掺量相同时,改性后硅藻土的水泥砂浆吸、放湿率大于改性前的硅藻土水泥砂浆的吸、放湿率。(4)X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析结果表明,改性硅藻土的水泥砂浆较原状硅藻土的水泥砂浆有更多的水化产物,且硬化体结构更加致密。

关键词：溶胶凝胶法;硅藻土;水泥基材料;调湿性能;