粉磨方式对粉煤灰理化特性的影响

为提升粉煤灰综合利用效率,采用球磨机和蒸汽动能磨对粉煤灰进行粉磨,对比2种粉磨方式所得粉煤灰的粒度、比表面积、活性指数、球形颗粒余量、物相组成和化学组成等特性,以及2种粉磨方式的能耗与粉磨效率。结果表明:与球磨机相比,通过蒸汽动能磨所得的粉煤灰微粉的粒度更小,中位径达2.25μm,比表面积可达1 110.5 m^(2)/kg,粉煤灰的活性指数更高,最高可达107.7%;蒸汽动能磨和球磨机不会改变粉煤灰的物相组成,但会降低粉煤灰中矿物结晶度;随粉磨强度的增加,粉煤灰粒度减小,晶体结晶度降低;粉磨破坏粉煤灰微珠颗粒,释放出内部Ca、 Si、 Al等成分,提升Si、 Al释放率,优化粉煤灰微粉的化学组成,强化水化反应;蒸汽动能磨的粉磨效率更高、耗能更少。

气化灰基腻子粉的制备与性能研究

为实现气化灰综合利用和降低腻子粉制备成本,研究了利用气化灰替代水泥制备腻子粉的技术可行性。以气化灰和42.5水泥为主要原料,配以少量的羟丙基甲基纤维素和可分散性乳胶粉,制备气化灰基腻子粉,实验考察原料配方变化对腻子粉的性能影响。研究结果表明:利用气化灰替代水泥制品制备腻子粉具有可行性。其中,气化灰替代50%水泥时,腻子粉的粘结强度为0.82 Mpa,各项性能均优于建筑外墙用腻子粉标准JG/T 157-2009要求。在相同条件下,气化灰替代不超过70%的水泥时,腻子粉的粘结强度及其他指标均满足建筑外墙用腻子粉标准JG/T 157-2009要求。

不同条件下聚苯颗粒泡沫混凝土的发泡过程及发泡体性能研究

实验考察了在不同发泡剂掺量、水胶比及发泡温度下,添加聚苯乙烯泡沫颗粒前后混凝土发泡过程及其发泡体绝干密度和抗压强度的影响规律。结果表明,随着发泡剂、水胶比增大及发泡温度升高,浆体发泡倍率整体呈现先增大后减小的变化规律,而发泡体的绝干密度和抗压强度则呈现与发泡倍率相反的变化规律,即先减小后增大。添加泡沫塑料颗粒前,发泡温度对浆体绝干密度的影响程度较发泡剂掺量和水胶比的影响程度大,而水胶比对发泡体抗压强度的影响程度较发泡温度和发泡剂掺量的影响程度大。添加聚苯乙烯泡沫颗粒后,浆体的发泡倍率明显降低,发泡温度对浆体的绝干密度影响程度较发泡剂掺量和水胶比的影响程度大;发泡剂、发泡温度和水胶比对发泡体的抗压强度的影响程度均较大。在较低发泡剂掺量(3‰~5‰)、较高水胶比(0.46)和较低发泡温度(30~40℃)条件下,添加泡沫塑料颗粒后,在降低发泡体绝干密度的同时,可提高发泡体的抗压强度,制备出较低绝干密度和较高抗压强度的有机-无机复合发泡体制品。

燃煤循环流化床锅炉灰、渣超微粉胶凝特性研究

针对燃煤循环流化床锅炉(CFB)灰渣资源化利用问题,利用超音速蒸汽粉磨机对CFB灰与渣进行超细化处理,对比研究了CFB灰、渣超微粉及其复配料的胶凝特性,包括抗压强度、标准稠度用水量、安定性、凝结时间等。结果表明:在保证满足P·F 42.5强度标准的前提下,CFB灰在水泥中的掺入量可达到40%,CFB灰超微粉为55%,CFB渣超微粉为25%,CFB灰与渣按照2∶1复配,超微粉的掺入量可达到40%;CFB灰渣超微粉的掺入,显著增加了水泥体系标准稠度用水量。且在掺入量高(≥70%)时会导致胶凝体系出现早凝现象,掺入量低(≤55%)时则体现出缓凝的作用。固废超微粉掺入导致水泥体系体积安定性变差,但仍满足GB 175—2020《通用硅酸盐水泥》标准要求(<5 mm)。

聚苯泡沫颗粒对混凝土发泡过程及其性能影响的研究

研究了聚苯乙烯泡沫塑料颗粒对发泡混凝土的发泡过程和发泡体性能的影响规律。结果表明,随聚苯泡沫颗粒掺量增加,混凝土浆体的发泡倍率和发泡速度、试块的绝干密度和抗压强度均降低。铝粉发泡是降低混凝土绝干密度和抗压强度的主要因素,掺聚苯泡沫颗粒是次要因素,二者结合可以获得较低绝干密度和较高抗压强度的粉煤灰基发泡混凝土。

固废基建筑用砂特性研究

分别选用粒径为20～40目的固体废弃物钢渣、煤矸石和建筑垃圾为原料,分别测试其含泥量、压碎值、松装密度、表观密度、抗酸腐蚀性能及水解特性,并与天然石英砂进行比较。结果表明,在上述3种固废中,含泥量和压碎值的大小顺序为:建筑垃圾>煤矸石>钢渣;松装密度和表观密度的大小顺序为:钢渣>建筑垃圾>煤矸石;硫酸和水浸泡7 d后,上述固废颗粒的压碎值和松装密度变化都不大,其抗酸腐蚀和抗水解能力较强。与20～40目的天然石英砂相比,钢渣表现出更加优越的建筑用砂性能,且性能指标全部满足国家标准《GB T14684-2011》中Ⅱ级以上指标要求。

不同方法制备的人造彩砂性能对比研究

分别对无机胶凝法、有机染色法和高温陶化法制备的3类典型彩砂性能进行对比研究,重点考察了彩砂的磨损率、压碎值、耐沸水性、耐酸碱性及形貌结构等性能指标。结果表明,以钢渣为骨料,钢渣微粉、水泥、粉煤灰等为无机胶凝料,通过常温胶凝养护法所制得的无机胶凝彩砂,其耐磨损性、抗压性、耐酸碱性等指标明显优于以天然石英砂为骨料,分别通过有机染色法和高温陶化法所制得的市售彩砂;3种彩砂均具有优良的耐沸水性能。SEM分析表明,无机胶凝法彩砂具有光洁致密的表面和较厚的彩色无机胶凝包裹层,且彩砂整体呈椭球形颗粒;而有机染色彩砂和高温陶化彩砂的彩色包裹层较薄,且彩砂整体呈不规则颗粒,存在表面缺陷,球形度低。

彩砂耐磨性测试方法研究

为了制定人造彩砂耐磨性测试标准,分别考察了搅拌速度、搅拌时间、介质等因素对人造彩砂磨损率的影响。结果表明,随搅拌速度增大,彩砂的磨损率几乎呈线性增大,在10min内,彩砂的磨损率快速上升,而在10~30min内,磨损率缓慢增大;在相同搅拌速度和搅拌时间下,彩砂在空气、水和苯丙乳液介质中的磨损率大小依次为:空气介质>水介质>苯丙乳液介质;在液态介质中搅拌,彩砂的磨损率随液固比增大而降低。结合生产应用实际,建议彩砂的耐磨性在空气介质中进行测试,搅拌速度为200~300r/min,搅拌时间为10~30min。

工艺条件对泡沫混凝土发泡过程的影响

以超细粉煤灰和钢渣超微粉为主要原料,掺加水泥和铝粉发泡剂制备发泡混凝土。系统考察了水灰比、发泡剂铝粉掺量、发泡温度等对发泡混凝土发泡过程的影响。结果表明,随着铝粉掺量、水灰比和发泡温度的增大,发泡终止时间缩短,最大发泡体积、发泡倍率、发泡初始速度、发泡最高速度及发泡平均速度增大。工艺条件对发泡倍率的影响程度依次为:铝粉掺量>发泡温度>水灰比;对发泡平均速度的影响程度依次为:发泡温度>铝粉掺量>水灰比。