熱活化和機(jī)械活化對(duì)拜耳法赤泥性能影響

侯雙明，高 嵩，張 蕾，李 楠，朱亞光

(1.青島理工大學(xué)，土木工程學(xué)院，青島 266033；2.山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，建筑與景觀設(shè)計(jì)分院，濟(jì)南 250031; 3.遼寧省朝陽(yáng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，朝陽(yáng) 122000)

0 引 言

堿激發(fā)膠凝材料是在室溫下通過化學(xué)激發(fā)劑破壞硅酸鹽或鋁硅酸鹽玻璃體網(wǎng)絡(luò)中的Si-O和Al-O，斷裂后再聚合，生成各種水合硅酸鹽和水合鋁酸鹽[1-2]。赤泥富含硅、鋁質(zhì)材料，可以通過添加激發(fā)劑制備赤泥堿激發(fā)膠凝材料[3-4]，同時(shí)可以通過熱活化[2,5]和機(jī)械活化[6-7]提高材料的力學(xué)性能。

拜耳法赤泥中氧化鋁堿活性、膠結(jié)性能較差，煅燒赤泥可以增強(qiáng)氧化鋁的活性，地質(zhì)聚合物性能也會(huì)得到改善。熱活化[8]通常在500～800 ℃的溫度下進(jìn)行。在煅燒條件下，赤泥中穩(wěn)定鋁硅體的結(jié)構(gòu)被破壞，形成亞穩(wěn)硅鋁酸鹽結(jié)構(gòu)，赤泥粉體的火山灰活性提高，膠凝材料的抗壓強(qiáng)度提高。將拜耳法赤泥、石油焦渣和電石渣混合，將混合物置于高溫爐中煅燒處理，使混合物中含結(jié)合水物質(zhì)脫水，破壞硅鋁酸鹽礦物的結(jié)構(gòu)形態(tài)，使硅鋁重排，結(jié)晶態(tài)物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)換成亞穩(wěn)定態(tài)[9]，增加赤泥粉體混合物的活性，更易與激發(fā)劑反應(yīng)，進(jìn)行解聚與縮聚反應(yīng)。

常用的機(jī)械活化方式是機(jī)械研磨，減小材料的顆粒細(xì)度，增加材料的比表面積提高材料的膠結(jié)性能[10]。赤泥機(jī)械活化一般多選用球磨機(jī)和振動(dòng)磨進(jìn)行機(jī)械研磨，破壞顆粒的表面結(jié)構(gòu)提高顆粒的細(xì)度[11]。拜耳法赤泥持水量較高，機(jī)械研磨并不能磨成小顆粒，過度粉磨會(huì)導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚，易形成黏片狀結(jié)構(gòu)，因此研磨時(shí)間不能過長(zhǎng)，同時(shí)使用球磨機(jī)會(huì)導(dǎo)致赤泥粉體固化難以磨細(xì)?！?br>