用于水工结构快速修补的Na-PSS型地聚合物材料的制备及结构形成机理

摘要

本文首先采用正交设计方法,系统研究了Na-PSS型地聚合物合成的三个关键因素:SiO2/Al2O3,Na2O/Al2O3和H2O/Na2O.根据抗压实验结果和IR谱线,从宏观和微观两个角度,定量分析每个因素的影响规律,优选出Na-PSS型地聚合物的最佳配合比.之后,利用X衍射分析(XRD)和魔角自旋的核磁共振技术(MAS-NMR),对由最佳配合比合成的地聚合物硬化体的结构特征和主要组成元素Si、Al的配位状态进行了详细研究,发现地聚合物在合成过程中,SiO4对应的1 086 cm-1红外振动峰向低波数偏移,6配位Al也转化为4配位;最终无定形产物中～元素主要以4配位态形式存在,并且与SiO4键接成空间三维网状结构,不存在孤立状、组群状的低分子量的结构单元,而Si元素主要以SiQ4(4Al)、SiQ4(2Al)形式存在.