碱激发低钙粉煤灰改良膨胀土的工程特性及微观机理

为了研究碱激发低钙粉煤灰对弱膨胀土改良的作用效果,通过膨胀性试验、无侧限抗压强度试验、环境扫描电镜试验及X射线衍射分析仪(X-ray diffraction,XRD)物相分析试验研究不同掺量的碱性激发剂NaOH对低钙粉煤灰膨胀土力学性能的影响,对土体微观结构及孔隙形成特征进行分析量化,并基于XRD试验分析土体中矿物成分变化特征,揭示碱激发粉煤灰与土体之间的作用机理。结果表明:碱性激发剂可以提升粉煤灰的活性,加快水化反应,可以加快早期强度发展和提高后期强度;随着碱激发剂的增加,粉煤灰改良膨胀土的无侧限抗压强度先增后降,10%掺量的NaOH为最佳掺量;土体中孔隙类型复杂,碱激发改良土微观发现产生的凝胶可以填充孔隙,且和土体相互黏结,减少孔隙。NaOH作为激发剂,可以有效改善粉煤灰的活性,并提高膨胀土的基本特性。

低钙粉煤灰掺量、水胶比和养护龄期对混凝土抗压强度的影响

本文对低钙粉煤灰掺量(0%、50%、70%、90%)、水胶比(0.38、0.44、0.50)和养护龄期(7 d、14 d、28 d)对混凝土抗压强度的影响进行了试验研究,并对试验结果进行了考虑交互作用的方差分析和回归分析,得到与试验结果吻合较好的经验公式,有一定工程参考价值。研究结果表明,低钙粉煤灰掺量、水胶比、养护龄期各因素单独对混凝土强度都有显著的影响,且双因素交互对混凝土强度也有显著的影响。掺加大量低钙粉煤灰可以减慢混凝土前7 d的强度增长,8~28 d强度增速下降也更平缓,强度发展的时间效应更显著;增大水胶比将减缓高掺量低钙粉煤灰混凝土在前7 d的强度增长,8~28 d强度增速下降也更急剧些;高掺量低钙粉煤灰混凝土抗压强度随着低钙粉煤灰掺量和水胶比的增大而减小,水胶比取0.38的70%低钙粉煤灰掺量混凝土的28 d抗压强度能达到C20以上,能够满足工程应用的需要。

ICP-OES分析低钙粉煤灰在NaOH溶液中离子浸出规律

低钙粉煤灰潜在的火山灰活性释放缓慢限制了其大规模利用,通过碱激发提高粉煤灰中Si^(4+),Al^(3+)和Ca^(2+)等离子浸出率对于加快低钙粉煤灰活性释放具有积极作用。采用电感耦合等离子体发射光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜分别测试和分析了5种浓度NaOH溶液对低钙粉煤灰激发过程中Si^(4+),Al^(3+)和Ca^(2+)的浸出规律、化学基团变化、水化产物生成及微观形貌演化。结果表明:碱激发作用显著提高了低钙粉煤灰中Si^(4+),Al^(3+)和Ca^(2+)浸出率,三种离子浸出率大小为:Si^(4+)>Al^(3+)>Ca^(2+),其中Si^(4+)和Al^(3+)浸出率随NaOH浓度增加而增加,随浸出时间延长呈对数规律升高;Ca^(2+)由于在NaOH溶液中生成Ca(OH)_2沉淀,其浸出率大小表现为在水中高,在NaOH溶液中低。红外光谱清晰地表征出低钙粉煤灰受碱激发作用后化学基团在指纹区(波数1 300cm^(-1)以下)的变化,且随碱激发时间的延长和碱浓度的增加变化愈加明显。水化产物和微观形貌的结果显示出粉煤灰颗粒表面受到碱侵蚀发生解聚,在OH^-催化下,硅铝单体分子重新排列形成硅酸盐和铝酸盐低聚络合物,通过亲核取代反应形成铝硅酸盐的低聚态溶胶,并进一步与碱金属阳离子通过配位键或静电键的作用缩聚形成水化凝胶类产物。采用ICP-OES测试粉煤灰中离子浸出率可作为评价粉煤灰火山灰活性的一种快速和准确的方法。

高温短期养护对低钙粉煤灰地质聚合物性能的影响

以低钙粉煤灰为硅铝原料,NaOH和钠水玻璃为激发剂,粉煤灰和NaOH混合后加水玻璃并在50℃、60℃、70℃、80℃和90℃的烘箱内养护6h、12h和18h制备地质聚合物。探讨了高温短期养护对地质聚合物力学性能的影响,并对在80℃下养护18 h的地质聚合物进行了XRD和TG分析,表明形成了具有耐高温性能的低钙粉煤灰地质聚合物。在较低温度下只有经较长时间养护才能获得较高抗压强度的地质聚合物;而在较高温度下可以在较短时间内获得较高抗压强度。

低钙粉煤灰活性激发技术的研究

用HF酸作为激发剂并结合物理粉磨活化法对低钙粉煤灰进行活性激发试验。试验方案按正交L9(34)设计,以强度为考察指标,研究了HF掺量、混料时间以及陈化时间等主要因素对粉煤灰活化作用的影响;并综合经济性、操作性、粉煤灰活性发挥等其他因素,确定其最合适激发工艺为:每kg的FA中HF掺量为12mL,混料时间6min,陈化时间2d。同时,利用活化的低钙粉煤灰制备了地聚水泥。

聚羧酸减水剂及水胶比对低钙粉煤灰胶砂强度影响的试验研究

设置了5种聚羧酸减水剂掺加水平(0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%)和2种水胶比(0.35、0.44),对聚羧酸减水剂掺量和水胶比对低钙粉煤灰胶砂的抗折强度和抗压强度的影响进行了试验研究.研究结果表明在低钙粉煤灰胶砂中适当掺加聚羧酸减水剂,可以提高试件的抗折强度和抗压强度,聚羧酸减水剂掺量0.3%的低钙粉煤灰胶砂的力学性能较优异;水胶比对低钙粉煤灰胶砂的抗折强度和抗压强度有重要影响,试件的抗折强度和抗压强度随着水胶比的增大而降低。

低钙粉煤灰粒度对水泥-粉煤灰复合胶凝材料力学性能与水化性能的影响

为了实现粉煤灰的高效利用,通过旋风分级机将原状粉煤灰分成D_(50)=5.06μm、15.63μm、35.01μm三个不同的粒度区间。不同粒度粉煤灰按照0、10%、20%和30%替代硅酸盐水泥。研究了粉煤灰粒度对水泥胶砂强度和水化性能的影响。结果表明,随着粉煤灰粒径的减小,粉煤灰水泥的各龄期强度都逐渐增加,掺入适量细粒度粉煤灰,水泥各龄期胶砂强度超过了硅酸盐水泥;粉煤灰水泥的水化放热速率和累积放热量都低于硅酸盐水泥,随着粉煤灰粒径的减小,粉煤灰水泥的水化放热速率和累积放热量增加。3d龄期时,粉煤灰水泥浆体Ca(OH)_2峰强度与硅酸盐水泥几乎相同;60d龄期时,随着粉煤灰颗粒粒径的减小,粉煤灰水泥浆体Ca(OH)_2峰的强度明显减小;SEMEDS分析表明,细粒度区间的粉煤灰水泥浆体比粗粒度区间的粉煤灰水泥浆体具有更致密的浆体结构且粉煤灰颗粒水化生成的是一种低Ca/Si的C-S-H凝胶。

低钙粉煤灰中莫来石结构稳定性的研究

通过热失重(TGA)、XRD和综合热分析(TSC-TG)测试,研究了低钙粉煤灰在不同外加剂和温度作用下的活化机制。特别是对粉煤灰中莫来石结构稳定性进行了探讨,结果显示,即使在强碱作用下,莫来石受侵蚀程度仍然很小。因此在研究粉煤灰活性时,可以不考虑莫来石的影响。

低钙粉煤灰活化制备防水涂料的试验研究

粉煤灰是燃煤电厂排放的粉状固体废弃物,已带来诸多的生态、环境问题。文章以攀枝花电厂低钙粉煤灰为原料,通过对其改性、化学激发制备具有较好防水效果、高掺量、高附加值的水泥基粉煤灰防水涂料。研究了粉煤灰改性、化学激发,以及同时改性与化学激发三种状况下所形成的粉煤灰防水涂料产品性能。研究了硫酸盐、硅酸盐两种化学激发剂体系下粉煤灰防水涂料性能。通过微观XRD、SEM分析,研究了粉煤灰的活化效果。结果表明:粉煤灰经表面改性后,改善了涂料的和易性,抗渗压力比原灰提高67%,比化学激发灰提高了25%。粉煤灰经同时表面改性与化学激发后抗渗能力比原灰提高了127%。硫酸盐激发体系活化效果好于硅酸盐体系。经硫酸盐体系活化的粉煤灰防水涂料15d的抗压强度、抗折强度、抗渗压力,以及渗透压力比均高于GB18445-2001标准28d值。

水泥基防水涂料中低钙粉煤灰活化性能研究

以攀枝花电厂低钙粉煤灰为原料,制备了高粉煤灰掺量的水泥基防水涂料.试验对比分析了粉煤灰表面改性、化学激发对涂料性能的影响,对比分析了不同化学激发剂对粉煤灰的活化效果,同时对活化机理进行了微观分析.结果表明:表面改性粉煤灰涂料抗渗压力比原灰涂料提高了67%,比化学激发粉煤灰涂料提高了25%;表面改性+化学激发粉煤灰涂料抗渗压力比原灰涂料显著提高;表面改性+化学激发粉煤灰涂料15d抗压强度、抗折强度、抗渗压力和抗渗压力比均高于GB18445—2001《水泥基渗透结晶型防水涂料标准》的28d值.

熔制低钙粉煤灰玻璃的几个工艺问题

粉煤灰熔制饰面玻璃受其品种的影响较大，高钙粉煤灰熔制玻璃比低钙粉煤灰容易且粉煤灰的用量大。低钙粉煤灰玻璃化温度高，难以澄清。本文对低钙粉煤灰熔制玻璃的一些工艺问题进行了分析和讨论。

CFG桩桩身材料试验研究——大掺量低钙粉煤灰素混凝土材料

本文通过室内实验,对大掺量Ⅲa级粉煤灰素混凝土构成的CFG桩桩身材料进行力学性能方面的试验研究,主要探讨了抗压强度与材料配比、龄期之间的关系。实验结果表明,大掺量Ⅲa级粉煤灰素混凝土作为桩身材料,在粉煤灰取代水泥率突破了传统的限制条件下,仍可达到要求的设计抗压强度。

水泥基低钙粉煤灰防水涂料制备试验研究

以攀枝花电厂低钙粉煤灰为原料,制备水泥基粉煤灰防水涂料。研究了粉煤灰改性、激发效果;激发剂配比、涂料组成配比对防水涂料性能的影响。通过试验,获得了具有较好防水效果、高粉煤灰掺量、高附加值的水泥基粉煤灰防水涂料,其15d性能参数为:抗压强度22.18MPa,抗折强度4.5MPa,抗渗压力1.2MPa,渗透压力比400%,其28d性能优于GB18445—2001《水泥基渗透结晶型防水涂料》标准规定。

生石灰掺量对低钙粉煤灰胶砂抗压强度影响的试验研究

通过低钙粉煤灰胶砂试验,对生石灰掺量和时间因素对抗压强度的影响进行了研究。低钙粉煤灰胶砂试件的抗压强度随时间和生石灰掺量增加而增高。对于钢管粉煤灰混凝土来说,为了提高其早期强度,应选用高钙粉煤灰,也可采用低钙粉煤灰中添加适量生石灰的方法。

低钙粉煤灰活性激发技术的研究(1)——低钙粉煤灰地聚水泥的研究

探讨了同一粒度的增钙+粉磨的机械-化学活化方法对低钙粉煤灰改性活化效果。结果表明气流磨粉磨改性掺15%石灰、振动磨粉磨改性掺10%石灰和人工拌和掺20%石灰时效果最佳。

低钙粉煤灰在混凝土中的适用环境研究

为了物尽其用 ,需要充分了解材料的特性 ,使其在适合的环境条件下充分发挥出应有的作用。本文根据研究和工程应用实践的积累 。

低钙粉煤灰、矿渣微粉复合对混凝土力学性能影响的研究

研究低钙粉煤灰与矿渣微粉复合双掺对混凝土的坍落度以及力学性能的影响。试验结果显示:随着掺合科总量的不断增加,混凝土的流动性得到进一步改善;在活性矿物掺合料取代率为30％,粉煤灰和矿渣微粉以2:1的比例复合双掺时,可以通过调整水胶比、砂率,添加高效减水剂等措施配制出C45-C50混凝土,并可以获得显著的经济效益。

污泥渣-低钙粉煤灰地聚合物泛碱抑制研究

以低钙粉煤灰为主要原料,添加印染污泥渣,通过碱激发在室温下制备印染污泥渣-低钙粉煤灰地质聚合物(DS-LFAG),利用萘系减水剂、消泡剂及防水剂对DS-LFAG进行泛碱抑制。研究污泥渣及养护龄期对DS-LFAG强度的影响,以及不同外加剂对DS-LFAG性能和泛碱抑制的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪对DS-LFAG进行性能表征。结果表明,掺入30%污泥渣时,DS-LFAG力学性能最佳,28 d和120 d抗压强度分别达到30.59 MPa和35.63 MPa;加入0.2%萘系减水剂可明显改善DS-LFAG孔径分布,减小孔隙结构,较好地抑制DS-LFAG泛碱,同时提高其强度;加入0.05%消泡剂及0.2%防水剂均可降低DS-LFAG中碳酸根离子含量,具有一定的泛碱抑制效果,但均会导致DS-LFAG强度降低;DS-LFAG强度增长和泛碱现象得到一定抑制,主要是因为其在外加剂作用下产生更加密实的微观孔隙结构并生成新的硅铝酸盐矿物。

正交实验设计法在低钙粉煤灰基地聚物混凝土研究中的应用

本文旨在研究4个不同因素对低钙粉煤灰基地聚物混凝土性能的影响,包括坍落度、吸水率和抗压强度。试验采用正交实验设计方法设计9组配合比研究碱激发溶液/低钙粉煤灰比值(L/FA)、硅酸钠溶液/氢氧化钠溶液(SS/SH)的质量比例、氢氧化钠溶液浓度摩尔比(CSH)和含砂率(S)4个因素对地聚物混凝土性能的影响程度。L/FA因素对坍落度和吸水率的P值分别为0.000和0.025。CSH在3 d和28 d抗压强度的P值分别为0.012和0.021。结果表明,L/FA对坍落度和吸水率影响最大。氢氧化钠溶液的浓度对抗压强度影响最大。随氢氧化钠溶液浓度增加地聚物混凝土抗压强度增加,最佳浓度为12 mol。