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低品位高岭土用于土聚物抢修补材料应用研究 　　摘要：本文通过对低品位高岭土简单加工，来研究低品位高岭土用于土聚物抢修补材料的可行性，表明低品位高岭土经过优化后是完全可用于抢修补材料中的。 　　关键词：土聚物、抢修补材料、低品位、高岭土 　　 土壤聚物的概念来源于法国教授Davidovits。Davidovits教授在对古建筑物的研究过程中发现，耐久性的古建筑物中有架状的硅铝酸盐化合物的存在，这类化合物与地壳中大量存在的佛石类物质结构相似，被称为土聚物[1-3]。 　　 世界高岭土总产量约为4000万t，但精制高岭土不到50%。随着社会的进步和科技的发展，需要的高岭土(尤其是优质高岭土)会越来越多。今后若干年，国内外高岭土市场将保持稳定发展，贸易量将呈不断增长的趋势，尤其是优质高岭土，因而我国高岭土工业应着眼于国内外两大市场，重点发展深加工，开发新产品，尽快改变目前产品结构不合理的状况，从传统的应用领域转向高科技、高效益的领域。 　　 本研究的目标是研发出一种用低品位高岭土激发的土聚物抢修补材料，其砂浆常温养护下一天的抗压强度20MPa,28天抗压强度60MPa；砂浆28天抗渗压力1.0MPa；与混凝土的界面有高的粘结强度（＞1.5MPa）；初凝时间3-5小时，终凝聚时间4-6小时并且砂浆流动度180mm的抢修补材料。 　　1 试验 　　1.1 试验用原材料 　　(1)高岭土本试验采用二种高岭土进行比对试验,优质高岭土采用广东湛江华鼎矿业生产的高纯度高岭土粉,低品位高岭土采用取自清远，直接在地面采集。其化学成分如下： 　　 　　 　　 从表1―2中可知，这种低品位的高岭土的二氧化硅含量为74.31%,氧化铝的含量仅为17.38%，而氧化镁和氧化铁的含量都小于1.0%。而从表1-1中优质高岭土的化学成分可以看到二氧化硅的含量仅为47.90%，氧化铝含量为36.17%，而氧化铁和氧化镁的含量相差不大。对比这二种高岭土的化学成分可知，低品位的高岭土二氧化硅的含量比优质高岭土的含量多多出了高达25%，而氧化铝的含量则少了接近20%，可以猜测到这种低品位高岭土的主要问题是杂质石英砂的含量过高，导致其中可用的高岭石等有用成分含量降低。由于高???土中掺入的铝的杂质是基本上是没有的，因此可以根据化学式和化学分析中氧化铝的含量来推导二氧化硅中非石英砂的含量。低品位高岭土中氧化铝的含量为17.38%,根据化学式推导出来的二氧化硅中非石英砂的含量为20.45%，则石英砂的含量则为53.86%；优质高岭土中氧化铝的含量为36.17%，根据化学式推导出来的二氧化硅中非石英砂的含量为42.55%，则石英砂的含量则为5.35%。这种低品位的高岭土是直接在地面上采集的，没有经过任何加工，而地面上的石英砂是非常多的，因而掺杂在其中。 　　 (2) 矿渣：本研究均采用韶关钢铁集团公司产的同批粒化高炉矿渣。化学成份如表3―1。 　　 　　 　　(3) 水泥：采用珠江水泥厂生产的越秀牌P.Ⅱ.42.5水泥。 　　 (4) 水玻璃：模数为1.0,浓度为35%的水玻璃。 　　1.2 试验方法 　　 (1) 胶砂试体的制备：强度性能用胶砂试体的制备参照GB/T 17671进行。 　　 (2) 强度性能的测定：试体为40mm×40mm×160mm的棱柱体。按照GB/T 17671测定胶砂试体的抗折、抗压强度。胶砂试体的养护龄期为1d、3d和28d。 　　 (3) 胶砂流动度试验：参照GB2419《水泥胶砂流动度测定方法》。 　　 (4) 粘结强度试验：参照《普通混凝土力学性能试验方法》GBJ81。 　　 (5) 凝结时间的测定：按照配比称取一定质量的偏高岭土（或矿渣粉）和硅酸钠溶液后，把材料共同搅拌，搅拌方法参照GB/T1346《硅酸盐水泥的标准稠度、凝结时间和安定性检验》，搅拌好的浆液做凝结时间试验。 　　1.3低品位高岭土的加工 　　 1 原矿的打散 　　 由于低品位高岭土是从高岭土矿直接装袋运回来的，因此高岭土中有大量的杂质，且颗粒较大，不可能直接煅烧成偏高岭土。所以先把所有的低品位高岭土混均匀后，把树枝等杂物挑出来，然后用锤子把大块的颗粒敲成小块的，再在实验室小磨中打散5分钟。把这种高岭土命名为DY。 　　 2 原矿的淘洗 　　 参照陶瓷工业中淘洗高岭土的方法，利用石英砂和偏高岭土密度的差异，让它们在水中静置分层。把DY放在水箱里，然后加水并且搅拌，使低品位高岭土充分分散，然后让它静置分层。由于石英砂的密度较高岭土大，所以石英砂沉降到水箱的底部，而中间则为高岭土，上层则为水。然后把上层的水倒掉，再把中层的高岭土放在托盘里放到烘箱在105℃下烘干，而下层的砂就倒掉。烘干后的高岭土冷却后把它放在球磨机里打散5分钟。