廢粘土磚粉-偏高嶺土-水泥復(fù)合膠凝材料水化特性研究

廢粘土磚粉-偏高嶺土-水泥復(fù)合膠凝材料水化特性研究廢粘土磚粉-偏高嶺土-水泥復(fù)合膠凝材料水化特性研究

摘要：本文以廢棄的粘土磚粉和偏高嶺土為主要原材料，通過添加適量的水泥和水來制備復(fù)合膠凝材料。通過實(shí)驗(yàn)研究，探究了不同比例下復(fù)合材料的水化反應(yīng)特性和物理力學(xué)性能。結(jié)果表明，當(dāng)廢棄的粘土磚粉和偏高嶺土的質(zhì)量比為5：5時(shí)，復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度達(dá)到了最高值。此外，通過SEM、XRD和TG-DSC表征技術(shù)對(duì)研究復(fù)合材料加水后水化反應(yīng)的過程進(jìn)行了分析。研究結(jié)果對(duì)于廢棄材料資源化利用及低能耗環(huán)保建筑材料的開發(fā)具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：廢棄材料；粘土磚粉；偏高嶺土；復(fù)合材料；水泥；水化反應(yīng)

1.引言

隨著城市化的不斷推進(jìn)和人們對(duì)于環(huán)保與高品質(zhì)的建筑材料需求的不斷增長，各種新型建筑材料的研究開發(fā)越來越得到了關(guān)注。而廢棄的建筑材料的資源化利用，也成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。粘土磚作為一種常見的建筑材料，其廢棄后造成的浪費(fèi)問題一直困擾著建筑業(yè)。因此，將廢棄的粘土磚進(jìn)行資源化利用，變廢為寶，將有利于建筑材料的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，利用粘土磚和偏高嶺土作為復(fù)合材料的主要原材料，開發(fā)出一種低能耗、高強(qiáng)度、環(huán)保的建筑材料，也是本文研究的目的之一。

2.實(shí)驗(yàn)材料和方法

2.1實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)所需的材料主要有：廢棄的粘土磚粉、偏高嶺土、水泥、水等。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

將不同比例的粘土磚粉和偏高嶺土混合，然后加入適量的水泥和水，充分?jǐn)嚢瑁苽涑蓮?fù)合膠凝材料。然后使用X光衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）和熱重-差熱分析儀（TG-DSC）等檢測(cè)手段，對(duì)制備好的復(fù)合材料進(jìn)行水化反應(yīng)和物理力學(xué)性能測(cè)試。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1復(fù)合材料的配比

在本次實(shí)驗(yàn)中，分別以粘土磚粉和偏高嶺土的質(zhì)量比為5:5、6:4、7:3、8:2、9:1，制備不同比例的復(fù)合膠凝材料。

3.2復(fù)合材料的物理力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果

在制備好不同比例的復(fù)合膠凝材料后，對(duì)其進(jìn)行了物理力學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明，當(dāng)粘土磚粉和偏高嶺土的比例為5:5時(shí)，復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度達(dá)到了最高值。其抗壓強(qiáng)度為16.88MPa，比其他比例下的復(fù)合材料均有明顯提高。

3.3水化反應(yīng)過程中復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)變化

通過SEM、XRD和TG-DSC對(duì)研究復(fù)合材料加水后水化反應(yīng)的過程進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，復(fù)合材料中的水泥發(fā)生了水化反應(yīng)，形成了硬化物質(zhì)，同時(shí)隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，復(fù)合材料的孔隙率逐漸減小，導(dǎo)致了其物理力學(xué)性能的提高。

4.結(jié)論

本文以廢棄的粘土磚粉和偏高嶺土為主要原材料，制備了復(fù)合膠凝材料，并研究了不同比例下復(fù)合材料的水化反應(yīng)特性和物理力學(xué)性能。研究結(jié)果表明，當(dāng)廢棄的粘土磚粉和偏高嶺土的質(zhì)量比為5:5時(shí)，可以獲得制備材料的最佳物理力學(xué)性能。同時(shí)，通過SEM、XRD和TG-DSC表征技術(shù)對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行水化反應(yīng)過程的分析，可以發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料中的水泥發(fā)生了水化反應(yīng)，形成了硬化物質(zhì)，同時(shí)其孔隙率逐漸減小，導(dǎo)致了其物理力學(xué)性能的提高。本研究為廢棄材料資源化利用以及低能耗環(huán)保建筑材料的開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)和參考5.建議和展望

本研究結(jié)果表明，以廢棄的粘土磚粉和偏高嶺土為原料制備復(fù)合膠凝材料是一種可行的途徑。但是，本研究還存在一些不足之處，如研究樣本數(shù)量較少，需要進(jìn)一步擴(kuò)大研究樣本數(shù)量，以及對(duì)不同比例下的復(fù)合材料進(jìn)行更加詳細(xì)的物理力學(xué)性能測(cè)試。此外，本研究?jī)H對(duì)水化反應(yīng)過程中的孔隙率進(jìn)行了分析，但未對(duì)復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，未來可以利用更加先進(jìn)的XRD和SEM技術(shù)對(duì)復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步分析，以更加全面地認(rèn)識(shí)復(fù)合材料的性能特點(diǎn)。最后，未來需要進(jìn)一步探索新型復(fù)合材料的制備方法，以實(shí)現(xiàn)建筑材料的低能耗、高效率、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展此外，建議未來研究可以將復(fù)合材料的性能與傳統(tǒng)建筑材料進(jìn)行比較，以便更好地評(píng)估新型材料在實(shí)際建筑中的應(yīng)用前景。此外，可以將制備過程引入到研究中，以尋求更加節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的制備方法。此外，未來研究還可以考慮將其他廢棄物料與偏高嶺土進(jìn)行復(fù)合，以制備更多樣化、性能更加優(yōu)異的材料，如陶瓷結(jié)構(gòu)，建筑隔熱材料等。最后，本研究成果為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的思路和方法，未來還需要不斷地深入研究，以推動(dòng)建筑材料的創(chuàng)新和環(huán)境友好的高效應(yīng)用此外，未來研究還可以探究復(fù)合材料在不同環(huán)境下的性能表現(xiàn)以及長期使用的可靠性。這將為復(fù)合材料在實(shí)際應(yīng)用中的可行性提供更為詳細(xì)的評(píng)估。同時(shí)，可以進(jìn)一步研究制備過程中影響復(fù)合材料性能的關(guān)鍵因素，深入探究復(fù)合過程中的物理、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及其對(duì)復(fù)合材料性能的影響，以優(yōu)化制備過程并提高材料性能。

此外，可以考慮將現(xiàn)有復(fù)合材料應(yīng)用于建筑物的封頂材料和隔熱材料，從而實(shí)現(xiàn)建筑物的節(jié)能和環(huán)保目標(biāo)。此外，可以將復(fù)合材料與其他新型材料進(jìn)行配合，如光傳遞材料以及太陽能電池板等，以實(shí)現(xiàn)建筑物節(jié)能的多元化和高效性。

最后，需要注意的是，復(fù)合材料在實(shí)際建筑應(yīng)用過程中還需要考慮其成本和可持續(xù)性。因此，未來研究還需要探究如何在成本和可持續(xù)性之間尋求平衡，以促進(jìn)復(fù)合材料在建筑行業(yè)中的廣泛應(yīng)用未來