纳米SiO2对玄武岩纤维增强煤矸石粉-矿粉基地质聚合物砂浆性能的影响
张树祥1
张天昊1
张东生2
杨秋宁1
1.宁夏大学土木与水利工程学院,宁夏银川 7500212.Department of Civil Engineering,KU Leuven,Campus Bruges,Bruges 8200,Belgium
摘要：[目的]为了改善煤矸石粉-矿粉基地质聚合物砂浆的脆性破坏特征,采用纳米SiO2对玄武岩纤维增强煤矸石-矿粉基地质聚合物砂浆(basalt fiber-reinforced coal gangue-mineral powder-based geopolymer mortar,BGSG)进行改性.[方法]采用流动度、流变性、抗压强度、抗折强度、单轴拉伸和断裂试验并结合能量准则和微观手段研究纳米SiO2增强地质聚合物砂浆的增韧机制.[结果]随着纳米SiO2掺量的增加,BGSG的流动度逐渐下降,触变面积、屈服应力和塑性黏度逐渐增大;当纳米SiO2掺量(质量分数)为3％时增韧效果最好,养护龄期为28 d时,纳米SiO2改性BGSG的抗压强度为22.3 MPa,抗折强度为6.8MPa,极限拉伸强度为5.75 MPa,失稳韧度为0.534 MPa·m1/2,与未掺加纳米SiO2的对照组相比,其抗压强度、抗折强度、极限拉伸强度和断裂失稳韧度分别增加29.1％、39.5％、36.9％、47.8％;微观分析表明,纳米SiO2掺入并未改变地质聚合物水化产物的类型.[结论]纳米SiO2参与聚合反应,促进地质聚合物凝胶的生成,从而增强BGSG的综合性能.
关键词：地质聚合物煤矸石粉纳米二氧化硅流变性增韧机制
分类号：TB44(工业通用技术与设备)TQ324.8(合成树脂与塑料工业)
资助基金：国家自然科学基金(51568055)宁夏回族自治区重点研发计划项目(2021BEG02014)
论文发表日期：2024-12-25
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 173-186 )
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