纳米硅溶胶改性铜尾矿砂浆力学性能及微观机理研究

作     者：王银嘉 李栋伟 季安 秦子鹏 夏明海 贾志文 陈涛 WANG Yinjia;LI Dongwei;JI An;QIN Zipeng;XIA Minghai;JIA Zhiwen;CHEN Tao

作者机构：东华理工大学土木与建筑工程学院江西南昌330013 中核华泰建设有限公司广东深圳518055 浙江水利水电学院水利与环境工程学院浙江杭州310018 伊犁哈萨克自治州奎屯河流域水利工程灌溉管理处新疆伊犁833200 

出 版 物：《混凝土》 (Concrete)

年 卷 期：2023年第6期

页      面：140-144,149页

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国家自然科学基金(42061011,41977236) 江西省自然科学基金(20223BBG71W01) 新疆兵团科技计划项目(2020AB003) 

主　　题：铜尾矿砂浆 纳米硅溶胶 力学性能 微观机理 

摘      要：为促进铜尾矿(CT)回收利用,助力水泥基材料可持续发展,选用江西德兴铜尾矿为掺料制备砂浆,通过砂浆力学性能试验,结合微观电镜(SEM)方法,研究铜尾矿砂浆及不同掺量纳米硅溶胶改性铜尾矿砂浆强度的演变规律及微观机理。试验结果表明,铜尾矿作为外掺剂加入砂浆体系,会引起砂浆强度降低,强度下降幅度随着龄期延长逐渐放缓,铜尾矿对后期强度增长有利;3%掺量纳米硅溶胶(CNS)改性抗压强度效果最佳,前期效果提升30%,后期强度增加7%,抗折强度最大值所对应的硅溶胶的掺量略有不同,早期1%掺量较好,后期3%掺量最佳。结合铜尾矿和硅溶胶-铜尾矿样品微观结构分析可知,后期铜尾矿粉与水泥水化产物Ca(OH)_(2)晶体发生反应,生成C-S-H胶凝物质,使后期强度降低缓慢,而纳米硅溶胶则发挥火山灰、颗粒填充和晶核效应,促进水泥水化作用,从而改善铜尾矿砂浆性能及微结构。