12. 2.5M5M7.5M 12.0 10M12.5M 11.6 1.2 10.3 10.4 10.0 3d 14d 28d 图10凝灰岩基地聚合物浸出液的pH分析 Fig.10 The pH value of leaching solution of tuff based geopolymer 图10为凝灰岩基地聚合物浸出液的pH值。如结果所示，对于同一龄pH值随激发 剂模数的减小而升高。对于同一激发剂模数，pH值随龄期都呈现先不降后上升的趋势。与 图5中抗压强度进行对比，激发剂模数为0.150和0.080时，试样浸田液的pH下降主要发 生在3天~7天之间，试样的强度上升也主要发生在3天⑦沃之间。当激发剂模数为 0.055,0.042和0.034时，试样浸出液的pH下降主要发生在7天4天之间，试样的强度 上升也主要发生在7天~14天之间，14天之后浸出液的H回升试样的强度基本无变化， 甚至当激发剂模数为0.034时有所下降。 对于某一龄期试样，随着pH值的增加，抗压强度皆呈现出先上升后下降的趋势，3天、 14天、28天时，最优值为激发剂模数为0.055时对的pH值，7天时则为0.080时对应的 pH值。 以上结果说明，由于碱激发反应消耗体系甲的OH,引起pH值的下降及生成物增加， 表现为强度的提升。过高的pH值可能使凝灰岩基地聚合物重新解聚，以及片状颗粒间静电 斥力增加引起一端的接触面积减小，导致强度下降。 3 机理讨论 依据pH值、比表面积激光粒度分析、X射线荧光光谱分析(XRF)、扫描电镜 (SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射分析(XRD)和傅里叶变换红外光谱 (FTR)等表征方法又总结凝灰岩基地聚合物力学性能演化的机理如下： 如图11所示)凝灰岩石粉的微观形貌为不规则片状，比表面积为1164.4mg(大约 是水泥的1.2倍毅煤灰2倍)，具有较大的反应面积与Si、A1含量。加入碱激发剂后，凝 灰岩石粉颗粒的表面硅氧键或铝氧键在OH的作用下断裂、溶解生成-Si-OH和-Si-O-等硅、 铝单体人包括单个基团Qo,二硅和链末端基团Q1,链的中间基团Q2,层状位Q,三维交 错位Q)/一然后，硅、铝单体发生缩聚反应，继续生成二聚体，三聚体等多聚体（包括二 硅和链末端基团Q,链的中间基团Q2,层状位Q3,三维交错位Q:):最后，生成的硅氧 单体，二聚体，三聚体等多聚体之间发生聚合反应形成三维聚合物空间网状结构（mQ+n Q2+Q3+1Q4）19,2。 生成物的SEM图像显示，碱溶液使颗粒表面溶解、粘结在一起，凝灰岩基地聚合物的 强度主要受表面新生成的凝胶物的影响。XRD、EDS和FTIR的结果显示，随着激发剂模数 的减小，凝灰岩石粉中主要矿物溶解的量增加，颗粒表面无定形的聚合物凝胶生成物增加 生成物中AI元素的比重增加，在最优激发浓度，SiAI比值最低。当激发剂的模数低于最优 激发模数时，大孔隙等缺陷增加，并且由于片层颗粒间一端的静电斥力增加，粘结颗粒的 胶凝物接触面积减小，从而造成强度减小：高于最佳激发模数时，生成的胶凝物数量少，3d 7d 14d 28d 10.0 10.4 10.8 11.2 11.6 12.0 12.4 pH 2.5M 5M 7.5M 10M 12.5M 图 10 凝灰岩基地聚合物浸出液的 pH 分析 Fig.10 The pH value of leaching solution of tuff based geopolymer 图 10 为凝灰岩基地聚合物浸出液的 pH 值。如结果所示，对于同一龄期，pH 值随激发 剂模数的减小而升高。对于同一激发剂模数，pH 值随龄期都呈现先下降后上升的趋势。与 图 5 中抗压强度进行对比，激发剂模数为 0.150 和 0.080 时，试样浸出液的 pH 下降主要发 生在 3 天~7 天之间，试样的强度上升也主要发生在 3 天~7 天之间。当激发剂模数为 0.055，0.042 和 0.034 时，试样浸出液的 pH 下降主要发生在 7 天~14 天之间，试样的强度 上升也主要发生在 7 天~14 天之间，14 天之后浸出液的 pH 回升，试样的强度基本无变化， 甚至当激发剂模数为 0.034 时有所下降。 对于某一龄期试样，随着 pH 值的增加，抗压强度皆呈现出先上升后下降的趋势，3 天、 14 天、28 天时，最优值为激发剂模数为 0.055 时对应的 pH 值，7 天时则为 0.080 时对应的 pH 值。 以上结果说明，由于碱激发反应消耗体系中的 OH -，引起 pH 值的下降及生成物增加， 表现为强度的提升。过高的 pH 值可能使凝灰岩基地聚合物重新解聚，以及片状颗粒间静电 斥力增加引起一端的接触面积减小，导致强度下降。 3 机理讨论 依据 pH 值、比表面积、激光粒度分析、X 射线荧光光谱分析（XRF）、扫描电镜 （SEM）、X 射线能谱仪（EDS）、X 射线衍射分析（XRD）和傅里叶变换红外光谱 （FTIR）等表征方法，总结凝灰岩基地聚合物力学性能演化的机理如下： 如图 11 所示，凝灰岩石粉的微观形貌为不规则片状，比表面积为 1164.4 m2 /kg（大约 是水泥的 1.2 倍，粉煤灰 2 倍），具有较大的反应面积与 Si、Al 含量。加入碱激发剂后，凝 灰岩石粉颗粒的表面硅氧键或铝氧键在 OH-的作用下断裂、溶解生成-Si-OH 和-Si-O-等硅、 铝单体（包括单个基团 Q0，二硅和链末端基团 Q1，链的中间基团 Q2，层状位 Q3，三维交 错位 Q4）；然后，硅、铝单体发生缩聚反应，继续生成二聚体，三聚体等多聚体（包括二 硅和链末端基团 Q1，链的中间基团 Q2，层状位 Q3，三维交错位 Q4）；最后，生成的硅氧 单体，二聚体，三聚体等多聚体之间发生聚合反应形成三维聚合物空间网状结构（mQ1+n Q2+rQ3+tQ4）[19, 25]。 生成物的 SEM 图像显示，碱溶液使颗粒表面溶解、粘结在一起，凝灰岩基地聚合物的 强度主要受表面新生成的凝胶物的影响。XRD、EDS 和 FTIR 的结果显示，随着激发剂模数 的减小，凝灰岩石粉中主要矿物溶解的量增加，颗粒表面无定形的聚合物凝胶生成物增加 生成物中 Al 元素的比重增加，在最优激发浓度，Si/Al 比值最低。当激发剂的模数低于最优 激发模数时，大孔隙等缺陷增加，并且由于片层颗粒间一端的静电斥力增加，粘结颗粒的 胶凝物接触面积减小，从而造成强度减小；高于最佳激发模数时，生成的胶凝物数量少， 录用稿件，非最终出版稿