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。

粉煤灰对低钙高强熟料水泥混凝土碳化深度的影响

通过对比不同熟料水泥混凝土碳化深度,采用热分析方法分析物相组成,研究不同掺量粉煤灰对低钙高强熟料水泥混凝土材料碳化深度的影响。结果表明:相较于普通硅酸盐混凝土,低钙高强熟料水泥混凝土碳化速率快、碳化深度大。随着粉煤灰掺量增加,混凝土碳化后的pH值下降、碳化深度增加。混凝土断面会有Ca(OH)2剩余,酚酞法测量的碳化深度比实际碳化深度大。

水泥-膨胀剂-粉煤灰复合胶凝材料膨胀与强度发展的协调性研究

研究了水泥-膨胀剂二元复合胶凝材料和水泥-膨胀剂-粉煤灰三元复合胶凝材料，这两种胶凝材料可以用于制备具有良好体积稳定性的高性能膨胀混凝土。研究表明：存在一个最优辅助胶凝材料掺量组合，在此条件下胶凝材料具有良好的膨胀与强度的协调性，在水泥-膨胀剂体系中，膨胀剂掺量范围在6％-12％，其中掺6％～8％适用于配制补偿收缩混凝土，掺8％-12％适用于填充性混凝土。在水泥-膨胀剂-低钙粉煤灰体系中，CSA合理掺量范围为8％～12％；在水泥-膨胀剂-高钙粉煤灰体系中，合理掺量范围是6％-8％。粉煤灰的掺入可以削减由于膨胀剂过量而导致过高的限制膨胀率，从而避免由此造成的膨胀破坏现象，低钙粉煤灰的作用优于高钙粉煤灰。

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。

粉煤灰基地聚混凝土性能的研究

通过正交试验,以原状低钙粉煤灰为原料,在碱性激发剂作用下,制备了地聚混凝土。探讨了碱激发剂种类、粉煤灰细度,以及养护制度等因素对制备地聚混凝土的影响。

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.

粉煤灰基地聚水泥的研究

地聚水泥是一种新型的化学激发胶凝材料,在某些工程领域有望取代硅酸盐水泥,极有发展潜力。通过正交试验,在不掺水泥或水泥熟料及石灰的情况下,以原状低钙粉煤灰为原料,在碱性激发剂的作用下,制备了地聚水泥。探讨了碱激发剂种类、粉煤灰种类以及养护制度等因素对制备地聚水泥的影响。

上海地区不同商品粉煤灰的化学活性

对上海地区多种商品粉煤灰的化学活性作了研究与比较。测试结果表明 ,常温下不同灰样在FA Ca(OH) 2 H2 O系统中的反应率有一定差别 ,随龄期延长 ,差别逐渐减小 ,在 180天差值不超过 3 5 %。Ⅱ级磨细灰的化学活性优于Ⅱ级分选灰和Ⅰ级分选灰。但在高温 (80℃ )下 ,分选灰的反应速率常数大于磨细灰。酸溶法不适用于高钙灰反应率的测定。强度测试表明商品高钙灰的活性不低于低钙灰 ,Ⅰ级混烧高钙灰活性最高。

高铝粉煤灰碱石灰低钙烧结提取氧化铝

采用碱石灰低钙烧结法从内蒙古某地的高铝粉煤灰中提取氧化铝,考察了配合料碱比、烧结温度和烧结时间等条件对熟料加工性能的影响,利用X射线衍射分析和熟料标准溶出率对熟料加工性能进行评价,并初步分析了高铝粉煤灰碱石灰低钙烧结的机理。结果表明:在配合料碱比N/R=1. 10,钙比C/S=1. 00时,烧结温度1150℃左右,烧结时间60min的烧结制度下,粉煤灰中的铝以Na2O·Al2O3形式、硅以Na2O·CaO·SiO2形式存在于熟料中,粉煤灰熟料中氧化铝的溶出率可以达到96%以上。

粉煤灰在耐酸胶泥中的应用研究

介绍了粉煤灰化学组成及物理性能分析研究,粉煤灰耐酸胶泥的配制、性能试验、施工工艺、经济分析及工程应用情况。

镧-钙双金属凝胶微球对水中低磷含量的去除性能

以粉煤灰为基本骨架,将镧、钙双金属作为交联剂对海藻酸钠进行交联制备得到镧-钙双金属凝胶微球,并通过批量吸附实验和表征分析研究了镧-钙双金属凝胶微球对水中低含量磷的去除性能和去除机理。结果表明,镧-钙双金属凝胶微球具有不规则多孔结构,镧和钙2种金属被交联在了微球上,磷主要通过与微球上的La^(3+)和Ca^(2+)发生化学沉淀而被去除。随着微球投加量的增加,磷的去除率也随之增加;强酸性条件下微球的除磷效果较差;与磷共存的SO_(4)^(2-)和F^(-)会抑制微球对磷的吸附去除。微球对水体中低含量磷的吸附去除过程符合准2级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,属于非均相、化学吸附过程。

粉煤灰、滑石粉及重钙粉对低含油废水除油研究

为处理水中低含量油,满足排水或膜过滤、离子交换等工艺进水水质要求,选用粉煤灰、滑石粉和重钙粉为吸附剂,去除油的性能。结果表明,在单因素实验中粉煤灰、滑石粉、重钙粉在投加20 g/L吸附剂,搅拌转速为200 r/min,吸附时间分别为60、45、45 min条件下,去除率可分别达到64.61%、57.66%、43.72%,除油速率大小顺序为粉煤灰>滑石粉>重钙粉。除油过程符合准2级动力学模型,Henry、Freundlich等温吸附模型拟合R^(2)在0.77~0.89。粉煤灰除油正交实验得出,在投加30 g/L吸附剂,以200 r/min转速搅拌120 min条件下除油效果最好,去除率为69.73%。搅拌转速影响最大,其次是投加量。

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。

低温合成高钙固硫粉煤灰水泥的研究

试验采用低温合成方法将高钙固硫粉煤灰制成低温合成粉煤灰水泥熟料,采用XRD分析、力学性能测定等测试方法研究其物相及性能。试验表明高钙固硫粉煤灰低温合成熟料的胶凝矿物主要为C12A7、β-C2S、CA,将其与硅酸盐熟料、二水石膏复合,可制得具有良好性能的高铝水泥-硅酸盐水泥-石膏系统的复合水泥。