CO_(2)矿化改性高钙粉煤灰对水泥砂浆力学性能和微结构的影响

为改善高钙粉煤灰在混凝土中的体积安定性和水化活性,本文对高钙粉煤灰进行了CO_(2)矿化改性,研究了不同CO_(2)矿化反应时长下高钙粉煤灰的固碳量和游离氧化钙含量,及CO_(2)矿化改性高钙粉煤灰对水泥砂浆水化热、力学性能和孔隙结构的影响。结果表明,经12 h CO_(2)矿化改性处理,高钙粉煤灰固碳量可超过10%(质量分数),高钙粉煤灰中的游离氧化钙含量明显降低。随着矿化反应时间的延长,掺高钙粉煤灰的水泥浆体水化诱导期缩短,早期水化放热量明显降低。CO_(2)矿化改性处理还能减轻高钙粉煤灰对水泥砂浆强度的负面影响,改善水泥砂浆孔隙结构,降低孔隙率和大孔含量,促进水泥的早期水化和水化硅酸钙的成核结晶。

高钙粉煤灰掺量配比对不同建筑材料的性能影响研究

为推动高钙粉煤灰的资源化利用,利用矸石电厂高钙粉煤灰+水泥+砂子+水制备一种高强建材,并对其进行力学性能和耐久性能试验。结果表明,随着高钙粉煤灰占比增加,建材的强度逐渐降低;水泥占比一定的情况下,随着砂子占比增加,建材的抗压强度逐渐增大,当水泥和砂子占比各为20%时,强度可达C30;当砂子占比一定时,水泥占比为20%的强度高于占比为10%的强度;掺入水泥和砂子均可以有效降低建材的吸水性,同时增强抗冻性能,当高钙粉煤灰∶水泥∶砂子=6∶2∶2,水固比为0.27时,建材中的原生裂隙孔隙较少,密实度更高,更有利于建材后期性能的提升。

高钙粉煤灰CO_(2)矿化预处理及其对地聚物力学性能的影响研究

为提高高钙粉煤灰在混凝土中的水化活性和体积安定性,分别以原状、CO_(2)矿化预处理6、24 h的3种高钙粉煤灰为单一前驱体制备了地聚物,研究了矿化程度对高钙粉煤灰理化特性的影响,并分析其作用机理。结果表明,经6、24 h CO_(2)矿化预处理的高钙粉煤灰中f-CaO含量比原状高钙粉煤灰降低了2.64、2.80个百分点。采用6 h CO_(2)矿化预处理高钙粉煤灰制备的地聚物1 d抗压强度可达29.7 MPa,比原状高钙粉煤灰制备的提高了34.4%。经6 h CO_(2)矿化预处理可以促进水化产物的生成和成核结晶。但CO_(2)矿化预处理时间过长(24 h)时,不利于高钙粉煤灰基地聚物的强度发展。

不同高钙粉煤灰化学成分分析及对复合水泥的影响研究

以陕北某地区高钙粉煤灰和脱硫石膏作为添加剂制备复合水泥,分别研究了不同石膏掺量、不同种类激发剂、不同磨机、不同熟料对复合水泥强度的影响。结果表明,复合水泥中天然石膏的掺量为5%时,有利于强度的增长;在不同的天然石膏掺量下不同激发剂对复合水泥的强度影响规律不一致且与球磨机种类有关;熟料的种类对复合水泥的强度以及强度发展来说至关重要,在同样的粉磨制度下,品质好的熟料中活性的组分种类多且含量高,因此对强度的贡献就越大,同时对高钙粉煤灰的激发作用也就越明显。

高硫高钙粉煤灰在水泥生产上的应用

高硫高钙粉煤灰具有潜在的酸化作用,对土壤和水体造成不利影响,破坏土壤的酸碱平衡,作为一种有害工业固体废物,通过深坑填埋的方式进行处理。我公司通过试验了解此种高硫高钙粉煤灰的性质和潜在的风险,通过大量的试验数据进行研究论证,将高硫高钙粉煤灰变废为宝,成功地用作水泥生料原料和水泥混合材。

高钙粉煤灰固化重金属污染土的工程性质试验研究

高钙粉煤灰是燃煤电厂排出的固体废物,其堆放不仅需占用大量土地,而且对周围环境存在严重威胁。通过系统的室内试验,着重研究了高钙粉煤灰固化铅与锌污染土的工程性质,揭示了其作用机制,探讨了利用高钙粉煤灰固化重金属污染土的可行性。试验结果表明,土体受到重金属离子污染后其无侧限抗压强度降低,掺入高钙粉煤灰可提高土体强度,并能抑制重金属离子的滤出;污染物浓度较低时,固化污染土中的Pb^(2+)和Zn^(2+)均能得到有效固化,污染物浓度较高时,Zn^(2+)的固化效果优于Pb^(2+)。干湿循环试验结果表明,高钙粉煤灰固化污染土的强度随干湿循环次数的增加,先增大后减小;固化土体中重金属离子浓度较低时,滤出液中金属离子浓度随干湿循环次数增加而增大;重金属离子浓度较高时,滤出液中金属离子浓度基本保持不变。

高钙粉煤灰加固促淤地基机理和性状试验研究

结合高钙粉煤灰与上海浦东国际机场二期促淤软土拌和后加固土体的室内外试验,指出高钙粉煤灰是加固促淤软土地基的一种新型材料。基于在不同掺灰量、不同游离氧化钙含量和添加不同激发剂情形下拌和灰土的室内物理力学性能试验,探讨了高钙粉煤灰加固促淤软土的固化机理和工程特性,加固后土体在无侧限抗压强度、变形、渗透特性以及抗液化能力等方面均有明显改善,指出灰土强度与掺灰量、土体改性激发剂的品种和数量以及养护龄期有关,高钙灰与土体拌和后自膨胀特性下降为12%,消除了高钙灰的体积不稳定问题。现场进行粉喷桩加固软土地基试验表明,复合软土地基的极限承载力达到240kPa以上,可以替代水泥土搅拌桩,桩间土体强度和变形也得到改善。加固场地地下水质分析表明,高钙灰加固促淤软土地基不会影响地下水质和环境。

高钙粉煤灰在建材行业的研究进展

概述了高钙粉煤灰的基本性能,指出高钙粉煤灰中游离氧化钙带来的安定性问题和高钙粉煤灰的掺量仍是目前研究的重点;结合大量实例回顾了我国高钙粉煤灰的相关研究,指出高钙粉煤灰还有很多潜在用途,利用方面还存在一些问题,值得进一步探讨与研究。

高钙粉煤灰陶粒对人工湿地强化除磷机制

为强化人工湿地除磷能力和扩大固体废弃物粉煤灰的利用,选择对磷吸附容量高的高钙粉煤灰陶粒作为人工湿地基质,考察除磷特性,探讨除磷机制。实验结果表明:高钙粉煤灰陶粒具有其巨大的比表面积和孔隙率,相对于传统基质具有较大的磷吸附容量,磷去除率可达90%,出水TP和PO43-质量浓度分别低于0.40 mg/L和0.22mg/L;粉煤灰陶粒吸附Ca-P达到总吸附磷量的90%,强化除磷的机制是陶粒内部的钙元素与水中的磷发生化学反应,造成磷在陶粒表面的沉积,进而达到从水中分离的目的,微生物分解和植物的进一步吸收能维持该过程的可持续性。

高钙粉煤灰混合水泥体积稳定性的研究

通过试验研究了高钙粉煤灰混合水泥硬化水泥浆体的体积安定性和自由线膨胀率，探讨了高钙粉煤灰中游离氧化钙对混合水泥体积稳定性的影响规律及作用机理．结果表明，无论是掺加原状高钙粉煤灰还是经机械力化学改性后的高钙粉煤灰，混合水泥的雷氏夹膨胀值均随高钙粉煤灰掺量的增加而增大，不同类别高钙粉煤灰对混合水泥净浆自由线膨胀率的影响规律也与其相似．混合水泥中由高钙粉煤灰引入的游离氧化钙量超过一定限度时，水泥的体积安定性会产生突变。

高钙粉煤灰中f-CaO消解的试验研究

本文采取加消解剂、磨细、加分散剂三种方式组合对用循环流化床锅炉低温烧成的高钙粉煤灰进行处理,以消解其中的f-CaO。分析按不同方式处理后高钙粉煤灰中f-CaO的含量,并利用扫描电镜观察f-CaO消解后的形貌变化。试验结果表明:未添加分散剂条件下,消解剂量对f-CaO消解的影响最大,其次为粉磨时间,最后为消解时间;添加分散剂有助于水分由粉煤灰颗粒表面孔隙进入其内部,加快f-CaO消解。扫描电镜观察显示仅加消解剂处理高钙粉煤灰中的f-CaO消解后生成了呈六方片状、板状和短柱状的Ca(OH)2;而加消解剂同时加入分散剂,不光在高钙粉煤灰颗粒表面,在其内部也生成大量簇状的Ca(OH)2。

利用高钙粉煤灰烧制贝利特水泥熟料的试验探索

本文尝试使用循环流化床锅炉低温（900℃左右）烧成的高钙粉煤灰,取代粘土、部分取代石灰石配料,分别在1150℃、1250℃、1300℃、1350℃下烧制贝利特水泥熟料,通过-fCaO含量检测和XRD分析评价煅烧熟料的质量。试验结果表明：使用高钙粉煤灰配料,能烧制出以C2S、C4A3S和C2F为主要矿物的贝利特水泥熟料,熟料中的f-CaO含量随着煅烧温度的升高而降低,合适的煅烧温度为1300~1350℃。提高铝硅比有助于改善生料的易烧性,降低生料的煅烧温度,提高熟料中C4A3S的含量。

大掺量高钙粉煤灰水泥浆体体积安定性控制研究

试验采用喷雾结合人工翻拌、库内堆放水化消解5～7d、水泥磨机粉磨使细度达到Ⅱ级灰标准等技术措施,虽然高钙灰掺量高达60%时,其水泥浆体雷氏膨胀量仍满足规范要求,有效地解决了高钙灰在水工碾压混凝土中应用的技术难题。目前,高钙灰已进行了规模性生产和施工应用,技术经济效益明显。试验还发现,高钙灰中游离氧化钙含量大于规范要求(≤4%)时,其蒸煮安定性仍然合格。规范采用游离氧化钙含量和蒸煮安定性合格两项指标判断高钙灰合格与否值得商榷,实际工程使用应以蒸煮安定性合格来控制。

高钙粉煤灰PVA-ECC拉伸性能试验研究

目前配制PVA-ECC(Polyvinyl Alcohol-Engineered Cementitious Composite)采用的粉煤灰主要是低钙粉煤灰,为进一步提高高钙粉煤灰的利用效率,采用当地I级高钙粉煤灰配制出拉伸应变稳定达到3%的PVA-ECC,为实际工程应用提供更多的材料选择。从配合比设计开始,研究了粉煤灰掺量、水胶比以及试件形式对PVA-ECC直接拉伸性能以及裂缝模式的影响。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,新拌PVA-ECC的流动性增大,立方体试块的抗压强度越小,拉伸开裂强度、极限抗拉强度降低,拉伸应变增大,试件断裂面不平,纤维拔出长度增长;随着水胶比的增大,拉伸开裂强度、极限抗拉强度降低,裂缝模式由横向等宽度变为轴线处细密边缘处较宽;哑铃型试件标距范围内的最大等应力区更有利于应变硬化的实现。

高钙粉煤灰作为添加剂制备赤泥偏高岭土胶凝材料

采用XRD、IR、SEM、和EDS等分析手段,研究了高钙粉煤灰作为添加剂制备的赤泥偏高岭土胶凝材料的力学性能和水化产物.结果表明:合适掺量的高钙粉煤灰(<14%)有助于试样力学性能的提高;高钙粉煤灰作为添加剂所制备的赤泥偏高岭土胶凝材料,其水化产物主要有水化硅酸铝钙、沸石相、羟基硅酸铝、钙长石、蓝晶石、水化硅酸钙和叙永石.随着试样养护龄期的增长胶凝材料结构更密实,形成PSS型结构.

高钙粉煤灰作为混凝土膨胀剂的初步研究

利用高钙粉煤灰中ｆＣａＯ水化时产生的膨胀能，将其制成节能、利废型混凝土膨胀剂．高钙粉煤灰与Ｓ激发剂按一定比例复合后可直接掺入混凝土中配制膨胀混凝土．与ＵＥＡ膨胀剂相比，配制性能相当的膨胀混凝土时，掺高钙粉煤灰的成本显著低于掺ＵＥＡ者．

高钙粉煤灰水泥土早期强度试验

为提高工业废弃物粉煤灰材料的综合利用率,尝试将高钙粉煤灰掺入到水泥土中,研究高钙粉煤灰对水泥土材料性能的影响及其强度形成机理。通过设计正交试验和激发试验,水泥土中掺加入一定量的高钙粉煤灰及激发剂后,可以明显提高水泥土材料的早期强度,这为高钙粉煤灰在工程上的应用提供技术支撑,也是对粉煤灰材料的工程应用理论体系补充与完善。

高钙粉煤灰地聚合物固化/稳定重金属离子研究

利用高钙粉煤灰研制地聚合物来固化/稳定重金属离子,研究了高钙粉煤灰地聚合物对重金属离子的固化/稳定效果,并进一步初探了高钙粉煤灰地聚合物对重金属离子的固化/稳定作用机制.研究表明:高钙粉煤灰地聚合物分别固化/稳定质量分数为0.025%的Pb(Ⅱ),0.025%的Cr(Ⅵ)和0.010%的Hg(Ⅱ)后,重金属离子的浸出浓度远低于规定的上限值,固化率均在98%(质量分数)以上;高钙粉煤灰地聚合物固化/稳定重金属离子后,有无定形的地聚合物凝胶及类沸石矿物CaAl2Si2O8.4H2O生成,重金属阳离子部分置换了Na+或Ca2+,被键合在地聚合物的网状结构中,引起了分子基团的显著变化;在无定形凝胶之间分别出现了细丝状、膨化状以及粒状产物.

高钙粉煤灰水泥的制备及其水化程度研究

研究了机械粉磨对高钙粉煤灰水泥安定性的影响,以及J2激发剂掺量对胶砂强度的影响。结果表明,在粉煤灰粉磨35 min,J2激发剂掺量为1%时,可以制得粉煤灰掺量为50%,42.5R强度等级的高钙粉煤灰水泥,实现大掺量高钙粉煤灰的利用。同时还通过化学结合水与粉煤灰反应程度的测量,研究了机械粉磨与J2激发剂对高钙粉煤灰水泥水化反应程度的影响。

大掺量高钙粉煤灰碾压混凝土配合比试验研究

含游离氧化钙(f-CaO)5.1%、细度为20.5%的高钙粉煤灰,按35%、45%、55%、65%掺入水泥中,拌制的碾压混凝土3、7、28、90、180 d抗压强度能持续增长;高钙粉煤灰改性剂的掺量对早期(3 d)抗压强度影响显著。通过正交试验确定的碾压混凝土配合比,高钙粉合理掺量为55%,不掺改性剂,高效减水剂掺量为0.5%,其90d抗压、抗渗强度均能满足C9015 W4的要求,抗拉强度达2 MPa以上。