幾種火山巖火山灰活性及反應程度的研究.pdf

1、隨著人類社會的快速發(fā)展，水泥已經成為了社會基礎建設中最主要的膠凝材料之一。眾所周知，水泥是人造材料，其生產過程為兩磨一燒，生產過程中耗費大量的能源，同時又排放出數(shù)量巨大的有害氣體，污染環(huán)境。從長遠意義上考慮，水泥行業(yè)是一種不可持續(xù)發(fā)展的行業(yè)?；谝陨鲜聦?，找到一種能夠代替或部分代替水泥的礦物摻合料，用于社會建設，將產生巨大的社會效益、經濟效益和環(huán)境效益。
　　火山巖是火山噴發(fā)時熔融的巖漿經冷卻形成的巖石，其主要成分是SiO2和Al

2、2O3，通過試驗研究人們發(fā)現(xiàn)，火山巖具有一定的火山灰活性，將其研磨成粉末后摻入到水泥中，其中的活性SiO2或活性SiO2+Al2O3能夠與水泥水化生成的Ca(OH)2發(fā)生二次水化反應，生成堿性比較低的水化產物，表現(xiàn)出一定的火山灰活性。調查研究顯示，我國火山巖分布廣泛，儲量豐富，是比較理想的水泥礦物摻合料之一。
　　本文選取江西地區(qū)幾種有代表性的火山巖樣品，對其組分進行了化學全分析，采用水泥膠砂強度比法、Kα值法和XRD估計法對樣品

3、的火山灰活性進行了定量分析。采用鹽酸選擇性溶解法定量分析了火山巖在水泥中的反應程度，建立了火山巖反應程度與摻量、養(yǎng)護齡期等的關系。采用熱重分析手段研究水化樣中的化學結合水和Ca(OH)2的含量，定量分析水化樣中化學結合水和Ca(OH)2含量隨摻量和齡期的變化趨勢。
　　研究結果顯示，三種活性評價方法能夠很好的相互驗證，各種方法分析的結果均表明JX火山灰活性最高。在三種方法中，用膠砂強度比法評價火山巖火山灰活性用時較長，一般要在28

4、d以上。活性率法的結果比較可靠，實驗方法經過改進，用殘余量法來代替化學法，不僅操作簡單，而且測試結果和化學法的測試結果具有良好的相關性，本文采用的殘余量法在相關文獻中未見報道。XR D估算法,這種方法簡便直觀，只需對樣品進行 XR D分析，是一種較為方便快捷的評價火山巖火山灰活性的方法。
　　采用鹽酸選擇性溶解法測試研究了各種火山巖粉末在水泥水化樣中的反應程度，在摻量從10％增加到40%的過程中，隨著水化樣養(yǎng)護齡期的延長，反應程度

5、均呈逐漸增大的趨勢，摻量越大這種趨勢越明顯，在摻量逐漸增大的過程中， JX樣品的各個養(yǎng)護齡期的反應程度始終是最大的，JXB樣品的各個齡期的反應程度始終是最小的，其他四個樣品各個齡期的反應程度基本居于二者之間。
　　化學結合水含量的變化趨勢與反應程度之間有較好的線性關系，用同摻量和同齡期的水泥漿體中YQ和XN火山巖粉末的反應程度與水泥漿體總結合水含量的對應數(shù)據(jù)進行相關分析，其相關系數(shù)R分別為0.902和0.908，充分顯示了水泥漿體