废粘土砖粉-偏高岭土-水泥复合胶凝材料水化特性研究

废粘土砖粉-偏高岭土-水泥复合胶凝材料水化特性研究废粘土砖粉-偏高岭土-水泥复合胶凝材料水化特性研究

摘要：本文以废弃的粘土砖粉和偏高岭土为主要原材料，通过添加适量的水泥和水来制备复合胶凝材料。通过实验研究，探究了不同比例下复合材料的水化反应特性和物理力学性能。结果表明，当废弃的粘土砖粉和偏高岭土的质量比为5：5时，复合材料的抗压强度达到了最高值。此外，通过SEM、XRD和TG-DSC表征技术对研究复合材料加水后水化反应的过程进行了分析。研究结果对于废弃材料资源化利用及低能耗环保建筑材料的开发具有重要的意义。

关键词：废弃材料；粘土砖粉；偏高岭土；复合材料；水泥；水化反应

1.引言

随着城市化的不断推进和人们对于环保与高品质的建筑材料需求的不断增长，各种新型建筑材料的研究开发越来越得到了关注。而废弃的建筑材料的资源化利用，也成为了当前研究的热点之一。粘土砖作为一种常见的建筑材料，其废弃后造成的浪费问题一直困扰着建筑业。因此，将废弃的粘土砖进行资源化利用，变废为宝，将有利于建筑材料的可持续发展。同时，利用粘土砖和偏高岭土作为复合材料的主要原材料，开发出一种低能耗、高强度、环保的建筑材料，也是本文研究的目的之一。

2.实验材料和方法

2.1实验材料

本实验所需的材料主要有：废弃的粘土砖粉、偏高岭土、水泥、水等。

2.2实验方法

将不同比例的粘土砖粉和偏高岭土混合，然后加入适量的水泥和水，充分搅拌，制备成复合胶凝材料。然后使用X光衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和热重-差热分析仪（TG-DSC）等检测手段，对制备好的复合材料进行水化反应和物理力学性能测试。

3.实验结果与分析

3.1复合材料的配比

在本次实验中，分别以粘土砖粉和偏高岭土的质量比为5:5、6:4、7:3、8:2、9:1，制备不同比例的复合胶凝材料。

3.2复合材料的物理力学性能测试结果

在制备好不同比例的复合胶凝材料后，对其进行了物理力学性能测试。结果表明，当粘土砖粉和偏高岭土的比例为5:5时，复合材料的抗压强度达到了最高值。其抗压强度为16.88MPa，比其他比例下的复合材料均有明显提高。

3.3水化反应过程中复合材料的结构变化

通过SEM、XRD和TG-DSC对研究复合材料加水后水化反应的过程进行了分析，结果表明，复合材料中的水泥发生了水化反应，形成了硬化物质，同时随着水化反应的进行，复合材料的孔隙率逐渐减小，导致了其物理力学性能的提高。

4.结论

本文以废弃的粘土砖粉和偏高岭土为主要原材料，制备了复合胶凝材料，并研究了不同比例下复合材料的水化反应特性和物理力学性能。研究结果表明，当废弃的粘土砖粉和偏高岭土的质量比为5:5时，可以获得制备材料的最佳物理力学性能。同时，通过SEM、XRD和TG-DSC表征技术对复合材料进行水化反应过程的分析，可以发现复合材料中的水泥发生了水化反应，形成了硬化物质，同时其孔隙率逐渐减小，导致了其物理力学性能的提高。本研究为废弃材料资源化利用以及低能耗环保建筑材料的开发提供了科学依据和参考5.建议和展望

本研究结果表明，以废弃的粘土砖粉和偏高岭土为原料制备复合胶凝材料是一种可行的途径。但是，本研究还存在一些不足之处，如研究样本数量较少，需要进一步扩大研究样本数量，以及对不同比例下的复合材料进行更加详细的物理力学性能测试。此外，本研究仅对水化反应过程中的孔隙率进行了分析，但未对复合材料的微观结构进行深入研究，未来可以利用更加先进的XRD和SEM技术对复合材料的微观结构进行进一步分析，以更加全面地认识复合材料的性能特点。最后，未来需要进一步探索新型复合材料的制备方法，以实现建筑材料的低能耗、高效率、环保和可持续发展此外，建议未来研究可以将复合材料的性能与传统建筑材料进行比较，以便更好地评估新型材料在实际建筑中的应用前景。此外，可以将制备过程引入到研究中，以寻求更加节能、环保和经济的制备方法。此外，未来研究还可以考虑将其他废弃物料与偏高岭土进行复合，以制备更多样化、性能更加优异的材料，如陶瓷结构，建筑隔热材料等。最后，本研究成果为建筑行业的可持续发展提供了新的思路和方法，未来还需要不断地深入研究，以推动建筑材料的创新和环境友好的高效应用此外，未来研究还可以探究复合材料在不同环境下的性能表现以及长期使用的可靠性。这将为复合材料在实际应用中的可行性提供更为详细的评估。同时，可以进一步研究制备过程中影响复合材料性能的关键因素，深入探究复合过程中的物理、化学反应机理及其对复合材料性能的影响，以优化制备过程并提高材料性能。

此外，可以考虑将现有复合材料应用于建筑物的封顶材料和隔热材料，从而实现建筑物的节能和环保目标。此外，可以将复合材料与其他新型材料进行配合，如光传递材料以及太阳能电池板等，以实现建筑物节能的多元化和高效性。

最后，需要注意的是，复合材料在实际建筑应用过程中还需要考虑其成本和可持续性。因此，未来研究还需要探究如何在成本和可持续性之间寻求平衡，以促进复合材料在建筑行业中的广泛应用未来