青稞秸秆灰改性氯氧镁水泥砂浆防护钢筋混凝土的损伤特性

为了探究青稞秸秆灰改性氯氧镁水泥砂浆防护混凝土的耐久性损伤特性及劣化规律,制备了不同防护层厚度的钢筋混凝土试件,通过在盐卤侵蚀环境下恒电流通电加速锈蚀试验对钢筋的锈蚀劣化进行了测试分析。采用混凝土裂缝缺陷探测仪对混凝土侵蚀过程中的裂缝开展情况进行监测,基于交流阻抗分析与极化曲线拟合所得电化学参数,用以表征混凝土内部钢筋的锈蚀劣化情况。采用Weibull分布函数建立了氯氧镁水泥砂浆防护混凝土的耐久性损伤劣化数值模型。结果表明,在盐卤侵蚀环境下掺入青稞秸秆灰的氯氧镁水泥砂浆防护钢筋混凝土在通电648 h后,钢筋的腐蚀电流密度仍小于0.2μA·cm^(-2),处于低锈蚀状态,锈蚀发展较为缓慢;Weibull分布函数可以有效地用于青稞秸秆灰改性的氯氧镁水泥砂浆防护混凝土中钢筋锈蚀劣化的损伤程度预测。

小麦秸秆灰高性能混凝土的抗酸侵蚀性能与微观机理研究

为探究小麦秸秆灰高性能混凝土的抗酸侵蚀性能,测试了4种小麦秸秆灰掺量(0、5%、10%、15%)的混凝土,在稀硫酸侵蚀28、56、84、112 d龄期后的力学性能。并借助SEM电镜对各组混凝土进行微观检测,从微观角度对小麦秸秆灰混凝土的抗酸侵蚀性能进行机理分析。结果表明:适当掺量的小麦秸秆灰可以提高混凝土的力学性能和抗酸侵蚀性能,小麦秸秆灰的火山灰活性使混凝土内部产生较多的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,提高了混凝土密实度,减缓酸性溶液进入混凝土内部的速率。且稻壳灰10%替代率时效果最佳,相较于普通混凝土其抗压、劈裂抗拉强度分别提高了17.2%、11.8%。

复掺青稞秸秆灰-矿粉混凝土的性能与影响机理研究

为了探究青稞秸秆灰(HBSA)和矿粉(SP)复掺对普通C40混凝土性能的影响,首先,对不同HBSA和SP掺量的混凝土进行物理和力学性能试验,确定HBSA和SP的最佳掺量。其次,采用低场核磁共振技术(NMR)和气体吸附技术对混凝土的孔隙结构进行分析。最后,采用微观测试技术对混凝土的水化产物及微观结构进行表征,进而揭示HBSA和SP对混凝土性能产生影响的作用机理。研究结果表明:HBSA和SP的掺入可以有效改善混凝土的物理和力学性能。复掺10%(质量分数,下同)的HBSA和20%的SP的混凝土表观干密度最大,吸水率和开口孔隙率最小,抗压强度和劈裂抗拉强度最大,混凝土的物理力学性能最优。建议将HBSA和SP的复掺量控制在30%左右,且不宜超过40%。复掺10%HBSA和20%SP的混凝土有害孔、多害孔的孔隙率减小了0.47%,无害孔、少害孔的孔隙率增加了0.27%,总的孔隙率减小了0.2%;微小孔隙数量增加,最可几孔径减小,孔隙结构得到优化。复掺10%HBSA和20%SP的混凝土水化产物中钙矾石(AFt)和氢氧化钙的质量更小,水化硅酸钙(C-S-H)和水化硅铝酸钙(C-A-S-H)质量更大,有效填充了混凝土中的较大孔隙,增强了混凝土结构的密实性,抑制了AFt的生长,提高了混凝土的力学性能。复掺HBSA和SP时,混凝土的开口孔隙率和吸水率比单掺最优HBSA掺量时的更小,劈裂抗拉强度更大。

秸秆灰对砂浆力学性能的影响和微观分析

秸秆灰含有大量的活性SiO2,具有一定的火山灰活性,可以作为水泥掺合料使用。为了探究秸秆灰对水泥砂浆强度的影响,采用秸秆灰作为掺合料制备砂浆进行了试验分析。使用3种不同活化处理方法以提高活性,将秸秆灰按水泥质量的百分比(10%、20%和30%)等量取代水泥掺入到水泥砂浆中,分别对不同龄期砂浆进行抗压、抗折强度试验、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)检测,对其力学性能和微观形貌进行了分析。结果发现,在养护前期秸秆灰会抑制砂浆强度的发展,各组砂浆强度都有不同程度的下降;在养护后期,秸秆灰砂浆强度增长速率提高,其中经过研磨、400℃高温灼烧,并水洗处理后的秸秆灰在掺量为10%时,砂浆强度效果影响明显,60 d龄期时抗压强度高于基准组,达到75 MPa,抗折强度与基准组持平,达到10.4 MPa,会略微降低砂浆的韧性。

青稞秸秆灰对氯氧镁水泥砂浆粘结强度的影响

本工作研究了经青稞秸秆灰(HBSA)改性的氯氧镁水泥砂浆(MOCM)作为普通混凝土(NC)的防护层,来抵御西部盐湖地区卤水侵蚀的过程,本工作以普通混凝土作为粘结基层,分别研究了MOCM中掺入HBSA、混凝土基层涂刷界面剂以及不同MOCM厚度等因素对其粘结强度的影响。通过粘结拉拔试验确定最优的设计参数,进一步分析了盐卤侵蚀环境下HBSA改性MOCM粘结强度的损伤劣化规律。采用微观测试技术分析了MOCM的物相组成、官能团结构、微观形貌特征,揭示了HBSA对MOCM粘结性能的影响机理。结果表明,厚度为18 mm、掺入HBSA且涂刷界面剂的MOCM粘结强度最高,抵抗盐卤侵蚀的能力也最强。HBSA中有较多的活性SiO_(2),活性SiO_(2)能够与MOCM的水化产物发生二次水化反应,生成水化硅酸镁(M-S-H)凝胶,填充MOCM内部孔隙,增强其密实性,提高其粘结强度。

园林建筑中的秸秆灰对水泥基材料性能的影响

园林建筑中的秸秆焚烧后会产生大量的秸秆灰,对环境造成严重污染。通过测试不同秸秆灰掺量对水泥基材料工作性能、强度和干燥收缩性能的影响规律,并分析其影响机制,从而探究秸秆灰在水泥基材料中的应用潜力。结果表明:秸秆灰的掺入可以显著降低水泥浆体的流动度,增加水泥浆体的流动度经时损失及剪切应力和黏度,增大水泥浆体的初凝和终凝时间。当秸秆灰掺量为5%时,可以明显降低水泥浆体的孔隙率,密实孔结构,从而有效提高水泥基材料的抗压强度。而且,秸秆灰的掺入还可以有效降低水泥砂浆的干燥收缩,且随着秸秆灰掺量的增加而下降。

不同热转化条件下秸秆灰的熔融特性研究

生物质灰熔融特性的影响因素众多,为了系统地研究生物质灰在不同热转化条件下的熔融特性,以小麦秸秆为例,系统研究了反应温度、热解气氛、O_(2)体积分数等变量对麦秆灰熔融特征温度的影响规律,探究了麦秆灰的熔融特性。结果表明:随着热解温度升高,灰熔融特征温度升高,这是因为温度升高,碱金属随之挥发,而碱金属含量越低,熔融温度越高;随着气化温度升高,软化温度、半球温度、流动温度变化都不明显,但变形温度明显升高。温度的改变会造成麦秆灰残余矿物质的变化,低温物质转变为高温物质,熔融特征温度进而发生变化。反应气氛改变,麦秆灰的熔融特征温度也会发生变化。在O_(2)体积分数为6%~18%时,灰熔融特征温度并无明显变化。

双掺纳米二氧化钛和秸秆灰对混凝土力学及微观特性试验研究

我国水泥行业每年排放大量二氧化碳,为降低水泥用量,采用纳米二氧化钛及秸秆灰替代部分水泥,研究不同混合料掺量对混凝土坍落度、抗压及抗拉强度等影响,同时利用SEM探究双掺混合料对混凝土微观结构的影响,并使用CT扫描仪研究单轴压缩下混凝土损伤规律,且利用MATLAB软件提取裂缝长度。试验结果表明,随混合料掺量增加,坍落度呈先增加后下降趋势;掺入纳米二氧化钛与秸秆灰对混凝土早期抗压及抗拉强度提高影响较小,对后期强度影响较大,掺入10%纳米二氧化钛与15%秸秆灰时混凝土抗压及抗拉强度达到最高;SEM图像显示,纳米二氧化钛及秸秆灰协同作用可有效降低孔隙率改善混凝土微观结构;随应变增加,不同掺量下CT数均值呈先增加后下降趋势;掺入纳米二氧化钛及秸秆灰时,裂缝总长度呈下降趋势,但当掺入20%的秸秆灰时,裂缝总长度达172.6μm,过量秸秆灰对混凝土微观结构产生不利影响。

秸秆灰对UHPC抗压强度和收缩的影响

传统超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)生产成本较高,收缩较大,阻碍了UHPC的推广应用。采用农业副产品秸秆灰分别取代硅灰和水泥制备UHPC,研究了其对混凝土抗压强度和收缩的影响。研究结果表明:秸秆灰分别取代20%、40%硅灰和10%水泥增加了UHPC的抗压强度,其中取代20%硅灰抗压强度最高,取代20%水泥则降低了抗压强度;秸秆灰取代水泥或硅灰降低了UHPC的收缩和自收缩,且随着秸秆灰用量的增加而逐渐降低;秸秆灰UHPC的干燥收缩也随着抗压强度的增加而逐渐降低。

不同棉花秸秆灰掺量对复合胶结体系力学性能试验研究

以棉花秸秆灰替代复合胶凝体系中的水泥或地聚物,采用单因素法设计不同配合比胶凝材料,通过对试样7d、14d和28d抗压、折强度分析,研究不同水泥替代量、地聚物替代量对复合胶凝体系力学性能的影响。研究表明,秸秆灰对水泥的最佳替代量为20%,对地聚物的最佳替代量为10%;秸秆灰较大的火山灰活性及比表面积使其具有较大的水化活性,同时在复合胶凝体系中起到微集料效应。

对秸秆灰应用现状的分析

随着农业生产的不断发展,秸秆灰作为一种重要的农业废弃物资源,被广泛应用于农业生产、环境保护和能源利用等领域。本文将对秸秆灰应用现状进行分析,以此为秸秆灰的合理利用提供参考。

红豆秸秆灰改性沥青结合料的路用性能研究

为对红豆秸秆灰进行基质沥青的改性效果作出评价,针对不同掺量(3%、9%和15%)的红豆秸秆灰对基质沥青物理性能的影响,采用常规的三大指标进行相关研究。通过动态流变试验和弯曲梁流变试验对红豆秸秆灰改性沥青结合料的流变学行为作出探究,并对其高、低温性能作出评价。采用傅里叶红外光谱扫描对红豆秸秆灰改性后的官能团变化进行分析。并且将红豆秸秆灰与废橡胶粉作为沥青改性剂时的性能进行了对比。试验结果表明:红豆秸秆灰作为沥青改性剂使得沥青材料在硬度和高温稳定性能方面得到提升,但在低温性能方面产生降低。相较于废橡胶粉来看,红豆秸秆灰在硬度和中温性能方面依然具有优势。

秸秆灰为添加剂的粉煤灰免烧陶粒的试制

为克服粉煤灰免烧陶粒堆积密度高、应用性差的弊端,以秸秆灰为添加剂制备免烧陶粒.对粉煤灰活性激发机理、原料添加作用和陶粒物相组成(XRD)进行研究,得出制备陶粒的最佳过程参数为:5%的NaOH溶液预处理粉煤灰,成分配比(质量分数)为粉煤灰58.11%、氧化钙4.84%、水泥29.05%、秸秆灰8%.产品的主要性能指标为堆积密度785 kg/m3,比表面积11.1 m2/g,破碎率2.3%.对制得陶粒的浸出毒性和基本性能进行检测,结果表明,以秸秆灰为添加剂在一定条件下可制备出用于污水处理领域性能优良的功能陶粒,达到经济节能、变废为宝的目的.

秸秆灰混凝土力学性能试验及强度预测

为了优化混凝性能,减少水泥产业耗能,尝试采用以部分秸秆灰替代水泥制备混凝土。该文通过试验对油菜秸秆灰混凝土拉压性能进行了研究,得到秸秆灰质量分数和水胶比对秸秆灰混凝土拉压性能的影响规律,如当秸秆灰质量分数增大时,混凝土拉压性能呈下降趋势;当水胶比过大时,混凝土力学性能急剧下降。同时提出秸秆灰混凝土抗拉性能与抗压性能间的线性函数关系以及混凝土轴心抗压强度计算公式,并与其他混凝土抗压强度公式进行比对验证。采用小波神经网络的预测方法,引入随机函数,对试验数据抽样进行训练,而后预测数据并与试验数据进行比对,计算误差,并将预测数据用于该文提出的拉压公式进行验证,结果表明验证较好。最后试验结果表明:当秸秆灰替代掺量为10%时,秸秆灰混凝土劈裂抗拉强度下降了25%,抗压强度仅下降了8%;当替代掺量为20%时,抗压强度下降了31%。

秸秆灰配施生物菌肥对小麦产量及养分吸收与分配的影响

以单施氮磷肥为对照,研究了盆栽条件下,秸秆灰全部或部分代替化学钾肥及与生物菌肥配施对小麦产量及养分吸收与分配的影响。结果表明,施用化学钾肥与秸秆灰处理均显著提高了盆栽小麦的籽粒产量,其中以全量秸秆灰配施生物菌肥(A1M)与半量秸秆灰配施生物菌肥(K2A2M)处理增产效果尤为显著,与对照(CK1)相比,增幅分别为66.2%和70.9%;A1M处理对提高小麦籽粒中氮、磷、钾含量与氮、磷、钾素积累量效果显著,而K2A2M处理对提高根须中的氮、磷含量与积累量有明显作用;除CK1外,氮、磷、钾素的养分利用效率分别以全量秸秆灰(A1)、化学钾肥(K1)和半量秸秆灰配施生物菌肥(K2A2M)处理最高,养分收获指数均以A1M处理最大。

秸秆灰利用的研究进展(英文)

生物质热化学转化过程中产生的秸秆灰已逐渐成为经济和环境的负担。随着生物质热化学转化技术的进一步发展,秸秆灰的利用问题逐步凸显。基于秸秆灰的特性,秸秆灰能制备很多的化学产品;能应用在建筑工业中;作为一种主要的吸附剂能去除很多污染物,尤其是在经过物理和化学活化后吸附效果更显著;由于秸秆灰的基本矿物元素与土壤相近,经过处理后,还能作为农业肥料使用。本文还介绍了秸秆灰在化学工业、建筑材料、环境管理及农业领域的更进一步的研究情况。

秸秆灰、生物菌肥与化肥配施对土壤养分和设施碱蓬产量及品质的影响

以单施氮磷肥为对照,研究设施栽培条件下秸秆灰、秸秆灰配施生物菌肥、生物菌肥、碳酸钾及碳酸钾配施生物菌肥对碱蓬嫩茎叶产量、品质、养分形态及土壤养分的影响。结果表明,+K、+KM、+A、+AM及+M处理使碱蓬3次收获的嫩茎叶总产量显著增加14.3%～41.1%,其中,以+A与+AM处理增产效果最显著。+A与+AM处理碱蓬嫩茎叶中Vc含量提高14.3%～28.3%,氨基酸含量提高5.4%～27.3%,硝酸盐含量降低13.3%～14.8%,营养品质得到明显改善。碱蓬嫩茎叶中磷、钾养分形态均以非蛋白态为主,氮素养分形态比较均衡。+AM与+A处理提高了碱蓬嫩茎叶中非蛋白态养分含量,且+A与+AM处理使土壤有效磷、有效钾及有机质含量增加21.3%～128.0%,显著高于施用化肥的处理。

秸秆灰型混合育苗基质对番茄秧苗质量的影响

以秸秆灰、草炭为试材,以番茄品种‘粉冠888’为研究对象,将未经科学处理的秸秆灰和草炭按不同配比混配成混合育苗基质,研究其理化性质及其在番茄穴盘育苗中的应用效果。结果表明:秸秆灰草炭混配基质的理化性质符合穴盘育苗效果要求,处理中混配基质A3(秸秆灰∶草炭(V∶V)=1∶1)育苗效果明显高于对照(草炭∶蛭石(V∶V)=2∶1),A3处理幼苗的壮苗指数和根冠比分别为0.163、0.124,比对照依次高出32.52%、13.76%;综合幼苗生长状况和生理代谢等指标可以确定,秸秆灰混配基质以秸秆灰和草炭等体积混合可以作为番茄穴盘育苗的基质。

秸秆灰对煤焦气化反应性的影响

钾、钙对煤焦气化反应性具有重要影响,秸秆灰中含有丰富的钾、钙。以神木煤为制焦原料,通过STA409PC同步热分析仪研究了秸秆灰对煤焦气化反应性的影响,并通过测定煤焦的碘吸附值对其比表面积及孔隙结构进行了分析。结果表明:煤与玉米秸秆共焦化所得煤焦的气化反应性明显优于单独煤焦,且与玉米秸秆的添加比例有关;采用脱灰玉米秸秆与煤共焦化所得煤焦的气化反应性与单纯煤焦相近;将与玉米秸秆等效的秸秆灰添加到煤焦中,煤焦的气化效果明显优于等效玉米秸秆与煤共焦化所得煤焦。煤焦碘吸附值测定结果表明,脱灰秸秆与煤共焦化所得煤焦的碘吸附值最大,单纯煤焦的碘吸附值最小,说明玉米秸秆及秸秆灰对煤焦的比表面积及孔隙结构具有重要的影响,与煤焦的气化反应性评价结果基本一致。

成型压强对秸秆灰颗粒中水溶钾释放特性的影响

秸秆灰的压缩成型可以减少施用过程中的扬尘污染及营养快速释放对农作物的冲击。为了研究成型压强对秸秆灰颗粒中营养元素释放特性的影响,在成型压强为381,460,539,618 MPa的条件下压制了尺寸约为Ф9 mm×2 mm的麦秸灰颗粒和玉米秸灰颗粒,采用钾离子选择性电极配合参比电极连续检测溶液中钾离子的浓度变化,并通过数值模拟的方法计算水溶钾的溶出特性。实验结果表明:灰颗粒的水溶钾释放速率明显小于灰粉体,灰颗粒释放75%的水溶钾所需的时间超过灰粉体所需时间的80倍;随着成型压强的增大,颗粒中水溶钾的释放速率略有下降,但并不显著;玉米秸灰颗粒的水溶钾释放速率高于麦秸灰颗粒,两者释放75%的水溶钾所用时间分别为22 min和35 min。