时间：2014-05-07 10:16:33
作者：世邦机器
土壤聚合物：古代混凝土、砂浆建筑物(如埃及的金字塔、罗马的大竞技场)具有非常优异的耐久性能，它能在比较恶劣的环境中保持几千年，甚至上万年而不破坏。与之相比较，在相同的环境条件下，用硅酸盐水泥制备的现代混凝土平均仅有40〜50年的寿命，较长的也不超过100年，短的仅几年就遭受严重破坏。20世纪70年代末，法国的J.Davidovits教授在对古建筑的研究过程中发现，耐久性好的古建筑物中有架状结构的硅铝酸盐化合物，与构成地壳的物质结构相似，即为含有大量硅铝链的“无机聚合物”，并称之为土壤聚合物(geopolymer),在此基础上，Davidovits(1988)采用将偏高岭土加工用碱激活的方法开发了一类新型胶凝材料，即土聚水泥(geopolymericcement)。迄今，地聚合物及其混凝土在市政、桥梁、道路、水利、地下、海洋以及军事等领域具有非常广阔的应用前景，将成为硅酸盐水泥的替代产品，这已成为当今各国材料工作者关注的热点之一。
土聚合物混凝土及其性能：
(1)土聚合物及其特点土聚合物(地聚合物)是由适量偏高岭土和少量碱性激活剂溶液与大量天然或人工硅铝质材料相混合，在低于150℃下甚至常温条件下养护，得到不同强度等级的无水泥熟料胶凝材料。
土聚合物是以偏高岭土和碱性激活剂为主要原料，采用适当工艺，通过溶解一单体重构一聚缩反应得到的一种新胶凝材料。根据地聚合物的分子结构可将其分成3类(Davidovits，1988)：PS型(-Si-O-A1-)、PSS型(-Si-O-A1-O-Si-)和PSDS型(-Si-O-A1-O-Si-O-Si-)。地聚合物的分子式可表达为Mn[-(SiO2)2―AlO2―]n?ωH2O[式中，M为碱金属离子(Na+、K+等);n=1,2，3，为聚合度;ω为结合水量]。
(2)土壤聚合反应的机理土聚水泥的聚合机理不同于硅酸盐水泥的水化，与有机高分子聚合物的聚合机理也有所差别。高岭土经较低温度煅烧(500〜900℃)，发生反应。
该反应使A1的配位数从六配位转化为四或五配位，高岭石结构转化为无定形结构的偏高岭土，有较高的火山灰活性。处于介稳状态的偏高岭土等无定形硅铝化合物经碱性激活剂及促硬剂的作用，硅铝氧化合物经历了一个由解聚到再聚合的过程，形成了类似地壳中一些天然矿物的铝硅酸盐网络状结构。国内外学者通过SEM、EDS、差热及热重综合分析以及核磁共振等方法对土聚水泥及其反应产物进行了详细的研究。对比土聚水泥和碱矿渣水泥各龄期反应产物的特点后，发现土聚水泥的反应产物明显不同于碱矿渣水泥的反应产物。
土聚水泥随反应龄期的延长，生成了更多的类沸石矿物――土壤聚合物，它是一种微观形貌呈层叠片状的无定形硅铝酸盐，具有较大的内比表面积，有较强的自由水吸附能力。土聚水泥随着反应龄期的延长，构成土壤聚合物的氧化物摩尔比Na2O/Al2O3、SiO2/Al2O3、Na0O/SiO2均呈下降趋势，而且结构水含量减少，这可能是因为更多的硅氧四面体及铝氧四面体参与了聚合使土壤聚合物的聚合度有所增加的结果。因此，土聚反应产生的过程即偏高岭土的用途碱性激活剂的作用下解体后再聚合的过程。
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经过多年研究努力，我国锻烧高岭土产品技术得到极大的发展，现与进口产品相比，刮刀涂布效果达到了进口煅烧土水平，可以替代进口
含TiO2光催化氧化：TiO2以其无毒、催化活性高、氧化能力强、稳定性好等优点成为较受重视和具有广阔前景的光催化剂。
混凝土对氯离子的化学结合和物理吸附的能力统称为对氯离子的固化能力。当混凝土中的氯离子量一定时，其固化能力越强，则游离态氯离子越少，引发钢筋锈蚀的概率也越低。
高岭土中铁的含量高低悬殊，与产地有关，需要按照实际情况选择不同的方法。高含量铁一般采用K2Cr2O7滴定法或EDTA滴定法，低含量铁(5%以下)应采用磺基水杨酸光度法。重铬酸钾容量法已被列为国家标准方法(GB/T14506.5―1993)。
无机防火堵料受热分解放出的水不仅是冷却剂，还是稀释剂，它能稀释氧气浓度，降低燃烧反应的速率。无机防火堵料受火失水后，在材料内部形成空隙，降低了热量传递速率，提高了材料的阻燃性能。
煤中含有多种不同物理化学形态的痕量元素，在燃烧过程中，一部分痕量金属会释放出并以气相存在，随着温度的降低直至露点温度，会形成很小的气溶胶核或在周围已存在的颗粒上凝结，富集在亚微米颗粒上，给环境造成很大的危害。
