增强隔热型改性地质聚合物的制备与性能研究

摘要

传统波特兰水泥的生产过程会排放大量温室气体并消耗大量能源，为了开发新型绿色、节能胶凝材料，将硅烷偶联剂（KH550）改性的钛酸钾晶须（PTW）和空心玻璃微珠（HGM）掺入地质聚合物（GP）中制备了一种新型隔热GP，通过导热系数测定仪、万能材料试验机、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜等仪器对其导热系数、机械性能以及微观结构进行了研究。结果表明：当改性PTW的质量分数为2%时，GP的抗压强度可达到57.1 MPa，最低导热系数可降至0.129 W/（m·K），与未改性样品相比，抗压强度提高了49.08%，导热系数降低了69.72%。当改性HGM的质量分数为25%时，GP最低导热系数可降至0.095 W/（m·K），降低了78.70%，抗压强度可达7.2 MPa。此外，当养护龄期达到28 d时，GP固化完全，力学性能和隔热性能不再发生显著变化。可见，掺入由KH550改性的PTW和HGM后，GP的隔热性能和力学性能明显提高，并且随养护龄期的增加而提升。最后，揭示了PTW的桥接作用以及HGM在GP内部形成的微孔结构和热反射作用。

关键词

地质聚合物 / 钛酸钾晶须 / 空心玻璃微珠 / 导热系数 / 力学性能

基金资助

湖北省自然科学基金(2020CFB649)