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赤泥是制铝工业提取氧化铝时产生的污染性废渣，主要有拜耳法赤泥和烧结法赤泥，由于铝土矿来源不同以及生产方法不同，赤泥成分有所差别。大量的赤泥长期堆积，不仅占用大量的土地资源，而且产生严重的环境污染。对赤泥进行减量化、资源化、高价值综合利用研究就显得尤为重要。本文以广西拜耳法赤泥、山西拜耳法赤泥以及山西烧结法赤泥为主要原料，硅酸钠为激发剂制备了赤泥基胶凝材料，考察了赤泥基胶凝材料的力学性能，并对其矿物相和微观形貌进行分析。结果表明，随着激发剂硅酸钠用量的增多，赤泥基胶凝材料的抗压强度呈现先增大后减小的趋势，激发剂用量为20%时效果最佳。IR及NMR表征结果表明，在碱性激发剂的作用下赤泥原料中原有的Si-O、Al-O发生了断裂并发生缩聚反应，形成新的-Si-O-Si(Al)-链状结构，化学位移由高场向低场位移，表明形成了-Si-O-Si(Al)-的网络结构，其胶凝材料的抗压强度随之增加。采用聚丙烯纤维和蛋白纤维对广西拜耳法赤泥基胶凝材料进行了强化增韧研究。结果表明，强化增韧的赤泥基胶凝材料的抗压强度随激发剂用量的增加而增大；当聚丙烯纤维掺量为0.2wt%时，抗折强度达到11.3MPa，比零纤维掺量的胶凝材料提高27%；其抗压强度为89.3MPa。当蛋白纤维掺量为0.6wt%时，抗折强度达到8.4MPa，比零纤维掺量的胶凝材料提高了13.3%，抗压强度为59.5MPa。XRD结果表明：随着碱激发剂掺量的增加，赤泥基胶凝材料中生成硅线石，钙铝氧化物等新的矿物相含量增加，而掺入聚丙烯纤维和蛋白纤维对赤泥基胶凝材料的矿物相没有造成影响。SEM结果表明：胶凝材料结构致密，聚丙烯纤维与胶凝材料基体结合紧密，能够起到拉拔桥联的作用。以不同温度煅烧的赤泥为原料，分别考察了Na2SiO3-Na2SO4和Na2SiO3-CaCl2复合激发剂对赤泥基胶凝材料力学性能的影响。研究结果表明，100℃煅烧的赤泥制备的胶凝材料的抗压强度最高，其28d的抗压强度达到26.3MPa；500℃煅烧的赤泥制备的赤泥基胶凝材料的抗压强度最低为9.2MPa。适量的Na2SO4或CaCl2能够有效提高赤泥基胶凝材料的抗压强度。随着煅烧温度的升高，赤泥中铝酸三钙晶相消失，钙霞石和硅酸二钙含量降低，硬硅钙石含量增多，当煅烧温度升高至800℃时，铝酸钙的含量显著增加。SEM照片中赤泥基胶凝材料呈现棒状和无定形凝胶共存现象，其断面形成了致密的凝胶结构。