土壤聚合物水泥是一種新型的鹼激活水泥。其主要原料是含高嶺石的黏土，經500~900℃煅燒，在一定細度的情況下與鹼鹽等均勻混合而成。
基本介紹
- 中文名：土壤聚合物水泥
- 外文名：Polymer cement soil
- 定義：一種新型的鹼激活水泥
- 簡稱：土聚水泥
- 學科：土木工程
簡介,生產工藝,土聚水泥的物理化學性能,
簡介
土壤聚合物水泥是一種新型的鹼激活水泥。其主要原料是含高嶺石的黏土，經500~900℃煅燒，在一定細度的情況下與鹼鹽等均勻混合而成。土聚水泥因在原料和水化產物中存在大量含矽鋁鏈的“無機聚合物”，稱之為“土壤聚合物”，土壤聚合物水泥(簡稱土聚水泥)也因此而得名。
生產工藝
(1)原材料
①高嶺土。高嶺土是土聚水泥的主要原料，生產土聚水泥對高嶺土的純度要求不高，高嶺石含量偏低的黏土也可以採用。因此，可取用普通的黏土，如我國南方大量存在的紅壤，就可作為生產土聚水泥的原料。
②鹼與鹼鹽。土聚水泥可用KOH、NaOH等鹼直接激活煅燒黏土，矽酸鹽水泥熟料有時也被認為是激活劑的一種。
③混合材料：火山灰、活性較高的礦渣、粉煤灰、矽灰等工業廢渣都可作為土聚水泥的混合材料。
④外加劑：主要為調節土聚水泥凝結時間的外加劑，有聚磷酸鹽及偏磷酸鹽等。
(2)工藝流程
含高嶺石黏土加水一淘泥_脫水一烘乾破碎_+煅燒(500~900℃)_加鹼鹽(鹼)、混合材、外加劑→粉磨→包裝。
土聚水泥的物理化學性能
(1)性能特點
土聚水泥在較低溫度下(500~900℃)煅燒而成，其中處於介穩狀態的偏高嶺等無定形矽鋁化合物經鹼性激活劑的作用，矽鋁鏈經歷了一個由解聚到再聚合的過程。土聚水泥具有如下的優異性能。 ‘
①水化熱低。土聚水泥在較低溫度下製備而成，與普通矽酸鹽水泥相比，土聚水泥“過剩”的能量小，表現出較低的水化熱，用於大體積混凝土工程時不會造成急劇溫升，避免了破環性熱應力的產生。
②收縮小。土聚水泥表現出完全不同於普通矽酸鹽水泥的水化機理，普通矽酸鹽水泥水化後，產生較大的化學收縮，而土聚水泥水化後表現出較好的體積穩定性，收縮遠小於普通矽酸鹽水泥。
③早期強度高。與一般的鹼激活水泥一樣，土聚水泥表現了較高的早期強度，20℃下土聚水泥水化4h，抗壓強度可達15~20MPa；使用優質骨料配製的土聚水泥混凝土，25℃下，1d抗壓強度可達56MPa；土聚水泥後期強度也不下降，一定工藝條件下，土聚水泥製品的強度可達300MPa以上。因此，土聚水泥也被劃分為化學鍵合陶瓷的範疇。
④抗滲性好，耐凍融循環。土聚水泥能形成緻密的結構，強度較高，抗滲性能優良，而且孔洞溶液中電解質濃度較高，因而耐凍融循環的能力增強。
⑤耐化學侵蝕。土聚水泥水化時不產生鈣礬石等硫鋁酸鹽礦物，因而能耐硫酸鹽侵蝕；土聚水泥在酸溶液和各種有機溶劑中都表現了良好的穩定性。
⑥耐高溫性能好。土聚水泥的熔點約為1250℃，顯示了較好的高溫力學強度，其耐火耐熱性能遠遠優於普通矽酸鹽水泥。
⑦耐水熱作用。在水熱條件下，普通矽酸鹽水泥較易受到毀滅性破壞，而土聚水泥則可保持較好的穩定性。
⑧可自調溫調濕。自然條件下，外界溫度較低時，土聚水泥能吸收空氣中的水分，當外界溫度升高時，土聚水泥吸收的水分蒸發，在土聚水泥密封結構內部形成較穩定的溫度濕度條件，消除了內表面的返潮現象。
⑨優良的耐久性。
