碱激发剂对矿渣粉煤灰活性激发特性影响试验研究

为探究不同碱性化学试剂对矿渣、粉煤灰的活性激发效果,选取NaOH、Na2CO3、Na2SiO3三种常见的碱激发剂,以单掺、复合掺两种方式得到了7种不同类型的碱激发剂,并制备了三组不同水胶比的净浆试件,通过测试试件3d、7d、28d时间的静态力学性能,对比发现由NaOH与Na2SiO3制备的复合碱能最有效地激发矿渣、粉煤灰的活性。     

煅烧参数对粉煤灰活性的影响

以粉煤灰为原料,采用碱熔融法活化粉煤灰中的硅铝组分。分析了煅烧时间、煅烧温度和碱添加量对粉煤灰中活性SiO_2和活性Al_2O_3溶出率的影响,并利用XRD、SEM等手段表征了产物的物相组成和微观形貌。结果表明,粉煤灰碱熔融活化过程中对活化效果影响较大的因素是煅烧温度和碱添加量。在碱添加量为40%,800℃煅烧2h时,SiO_2和Al_2O_3的溶出率最高分别为27.47%、19.74%。     

外加剂对碱激发粉煤灰/矿渣胶凝材料早期性能的影响

为寻找适合碱激发粉煤灰/矿渣复合体系的外加剂,研究了6种不同外加剂对碱激发粉煤灰/矿渣复合体系早期性能的影响。结果表明,无机外加剂氯化钡能够有效延长凝结时间,且同时能改善浆体流动性,使样品微观结构更加致密,抗压强度提高;葡萄糖酸钠、聚羧酸和木质素磺酸钠能稍微延长凝结时间和改善流动性,但改善效果不明显;引起剂十二烷基三甲基氯化铵,十二烷基聚氧乙烯醚能有效延长凝结时间,但浆体流动性变差,气泡引入使得抗压强度下降。碱激发粉煤灰/矿渣的反应产物主要为无定型态与少量铝托贝莫来石,掺入不同外加剂不会改变样品的晶相组成。     

不同碱当量、粉煤灰和矿渣掺量对碱激发粉煤灰-矿渣地聚物力学性能及微观结构的影响

粉煤灰、矿渣复配组成碱激发复合水泥可以改善单一组分碱激发水泥的性能劣势。为了研究不同碱当量、不同粉煤灰和矿渣掺量对碱激发粉煤灰-矿渣砂浆力学性能、干燥收缩及微观结构特性的影响,采用抗压、抗折强度试验、吸水率试验、干燥收缩试验、微观扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)及傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)试验进行表征。结果表明:3、7、28 d龄期时,随着碱当量和矿渣掺量增加,粉煤灰-矿渣砂浆抗压、抗折强度呈逐渐增加趋势,吸水率和干燥收缩率呈逐渐下降趋势。其中龄期为28 d,碱当量为6%、矿渣掺量为100%时,碱激发粉煤灰-矿渣砂浆抗压强度达到峰值110.84 MPa,抗折强度达到峰值10.77 MPa,吸水率最小,为1.2%,与4%的粉煤灰-矿渣砂浆相比,碱当量为6%的砂浆干燥收缩率均减少10%以上。由微观分析知,粉煤灰-矿渣砂浆在碱激发作用下水化产物主要为铝硅酸盐凝胶和水化硅酸钙凝胶,粉煤灰掺量越大,凝胶结晶度越低。碱当量越大,体系水化产物数量越多,结构越密实。     

化学激发剂对磷渣粉水化活性的影响

研究了不同化学激发剂在不同掺量下对磷渣粉水化活性的影响,并通过XRD检测技术对磷渣粉料浆水化28 d后的矿物组成进行分析。实验结果表明:不同化学激发剂对磷渣粉水化活性有较大的影响。以10%Na2SO4为激发剂时(按磷渣粉质量比计),磷渣粉具有较好的水化活性,且磷渣粉料浆的初凝时间3.0 h,终凝时间6.0 h,28 d抗压强度37.5 MPa,水化活性指数1.45。     

复合激发剂对自燃煤矸石-粉煤灰活性的影响

采用正交试验设计方法较系统地研究了硫酸钠、氢氧化钠、三乙醇胺和碳酸钠四因素在不同水平组合下,对自燃煤矸石粉和粉煤灰复合胶凝体系抗压强度的影响。结果表明:四种激发剂对不同龄期抗压强度影响主次不同,其中氢氧化钠对该体系早期水化有很好的激发效果,三乙醇胺对后期激发效果更为显著;同时有针对性地研究了该胶凝体系的增强机理和微观形貌,对合理使用复合掺合料和激发剂具有指导意义。     

钛石膏掺量对碱激发胶凝材料强度与水稳定性的影响

为了实现超硫钛石膏-粉煤灰胶凝材料在道路工程中的应用,需要研究高掺量钛石膏胶凝材料的水稳定性.设计了膏灰比为3:7、4:6、5:5、6:4、7:3的5组配合比,制作试件240个,分别进行了标准养护及1d、8d或22d浸水养护,测定了7d、14d、28d无侧限抗压强度,计算了软化系数,并采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射法(XRD)测试了材料的微观结构及化学成分.结果表明:钛石膏粉煤灰胶凝材料7 d强度增长缓慢,14～28 d强度增长显著,其中膏灰比为5:5时,胶凝材料14 d、28 d龄期抗压强度值最大,分别为4.4 MPa、5.3 MPa;浸水养护8 d、22 d,胶凝材料膏灰比为5:5的试件抗压强度最大,软化系数在0.82以上,因此膏灰比不宜超过5:5;胶凝体系中水化产物主要为钙矾石(AFt)、水化硅酸钙(C-S-H)、水化硅铝酸钙(C-A-S-H),28 d水化产物随养护龄期增多,材料强度提高.     

LDHs对碱激发矿渣模拟孔隙液中钢筋Cl-腐蚀的影响

为揭示硝酸根与亚硝酸根插层镁铝层状双氢氧化物(MgAl-NO3 LDHs、MgAl-NO2 LDHs)在碱激发矿渣模拟孔隙液中对钢筋Cl-腐蚀的影响,采用等温吸附、自腐蚀电位、电化学阻抗谱、动电位极化方法对比研究了焙烧还原法所制MgAl-NO3 LDHs、MgAl-NO2 LDHs的Cl-吸附与对钢筋的阻锈性能,并利用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)观察了MgAl-NO3 LDHs、MgAl-NO2 LDHs吸附Cl-前后微结构的变化.结果表明:MgAl-NO3 LDHs、MgAl-NO2 LDHs在碱激发矿渣模拟孔隙液中的Cl-饱和吸附量分别为31.312、30.878 mg/g,与在水泥模拟孔隙液中的Cl-饱和吸附量相比更低,但其pH值降幅较小;MgAl-NO3 LDHs在碱激发矿渣模拟孔隙液中对钢筋的缓蚀效率为81.8％,优于在水泥模拟孔隙液中对钢筋的缓蚀效率40.3％,且MgAl-NO2 LDHs的缓蚀效率相比MgAl-NO3 LDHs更高.不同层间、竞争性阴离子的交换是导致MgAl-NO3 LDHs、MgAl-NO2 LDHs在不同模拟孔隙液中对钢筋Cl-腐蚀的缓蚀效果优劣的主要原因.     

水泥土环境中粉煤灰的活性及激发途径

介绍了粉煤灰的活性组成与测定方法 ,描述了水泥—粉煤灰体系水化作用机理。在水泥土特定的物理与化学环境中 ,选出了一种复合型激发剂。并通过电镜、方能达谱等手段对OH- 腐蚀和截获Ca2 + 的理论观点及试验结果给予佐证和说明     

粉煤灰对混凝土AAR有效碱的影响及机理

为准确从碱与活性集料反应的角度掌握碱集料反应(AAR),在前人研究基础上,赋予有效碱更进一步的定义,将进入活性集料中的碱称为有效碱.采用火焰光度法对有效碱含量和混凝土孔隙溶液碱离子浓度进行了测定,并据此分析了粉煤灰抑制AAR机理.试验结果表明:掺加粉煤灰后,混凝土基体孔隙溶液碱离子浓度降低,从而减少了活性集料中的有效碱,而粉煤灰掺入改变基体扩散系数对有效碱的影响则是次要的.因此可通过测量早期孔隙溶液碱离子浓度变化来评价粉煤灰对AAR的抑制效果.     

碱激发不同活性粉煤灰地质聚合物的研究

对不同粉磨时间的粉煤灰进行活性Al与活性Si的测定,其溶出量随机械粉磨时间的延长而增加.平均颗粒直径为10.36μm的粉煤灰在激发剂作用下合成28d抗压强度为82.16MPa的地质聚合物.采用XRD和SEM分析手段对地质聚合物的结构和形貌进行了表征,XRD和SEM结果表明,地质聚合物的抗压强度与无定形的硅铝酸盐凝胶相的存在及粉煤灰的颗粒级配密切相关.     

粉煤灰的物相与微形貌及对环境的影响

利用x粉晶衍射及扫描电镜对湖北省 2个热电厂的粉煤灰渣样品进行物相、形貌及微结构的测试与分析 ,并通过测试结果和结论为粉煤灰的后期处理和综合利用提供有效数据 ,达到物尽其用 ,保护环境的目的     

湿排粉煤灰活性影响因素试验

选用4种低钙粉煤灰,通过实验室模拟方法制备湿排粉煤灰,采用抗压强度比表示粉煤灰活性,研究了模拟湿排时间、温度、pH值以及海水湿排的粉煤灰活性变化.结果显示,随着湿排时间延长,粉煤灰活性呈早期降低快后期渐缓趋势;高温湿排的早期粉煤灰活性有一定提高;酸性环境能明显提高粉煤灰活性;海水湿排粉煤灰活性变化规律与淡水湿排粉煤灰类似.可以认为,湿排粉煤灰活性总体呈降低趋势,有些情况下湿排粉煤灰活性表现增加,是因为湿排溶蚀后暴露出更多的活性物质有利于粉煤灰活性的发挥.     

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、ESEM试验及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,且和土体相互粘结,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。     

底灰、粉煤灰及酸洗污泥协同制备泡沫微晶玻璃的相变及性能研究

底灰、粉煤灰和酸洗污泥给城市带来了严重的环境污染,以其为原料制备泡沫微晶玻璃是实现固体废物资源化利用,降低环境影响的有效途径。本文以碳酸钙为发泡剂协同处置以上三种固体废弃物,成功制备了泡沫微晶玻璃。不同底灰添加量对样品的孔形态、孔径分布、孔内外成分变化、物理性能、玻璃结构单元、物相及析晶的影响得到了分析。结果表明,随底灰添加量增加,玻璃相,Si–O–Si及Q3Si单元逐渐减少,玻璃转变温度降低,从而造成气泡融合及孔分布不均的现象。当底灰、粉煤灰、酸洗污泥添加量分别35wt%,45wt%和20wt%时,制备了具有均匀球形孔隙和优异物理性能的泡沫微晶玻璃。样品的体积密度为1.76 g/cm3,孔隙率达56.01%,抗压强度为16.23 MPa。这种低成本制备泡沫微晶玻璃的方法为协同处置固体废弃物提供了新思路。     

粉煤灰混凝土抗渗性能的实验研究

该文研究了在混凝土中掺入不同掺量的粉煤灰对混凝土抗渗性的影响,探讨了粉煤灰混凝土的抗渗性机理。     

水泥土环境中粉煤灰水化与活性激发研究

水泥—粉煤灰与土充分拌合条件下,经过初级和次级2个过程形成水泥土固结体。粉煤灰的活性效应较之形态效应和微集料效应对水泥土强度的贡献是显著和持久的。活性激发剂———粉状硅酸钠溶出的OH-对粉煤灰网络聚合度比较高的“硬壳层”有腐蚀作用,同时硅酸钠水解产生的SiO32-在水化环境中可阻止水化硅酸钙生成过多而沉积在粉煤灰表面。通过构建粉煤灰在水泥土环境中的水化模型及SEM、力学性质等测试手段,分析了粉煤灰的水化与固结特性。     

粉煤灰处理含氟废水的实验研究

对粉煤灰处理含氟废水的各种影响因素进行了研究。结果表明粉煤灰体系在最佳处理条件下：灰水比为1：20，pH值为3，搅拌时间为35min，可使含氟260mg／L的废水的除氟率达68．3％。用此法处理含氟废水工艺简单，操作方便，成本低廉。