干化污泥型煤抗压强度的实验研究

利用微波干燥脱水污泥制备型煤粘结剂,与粉煤混合压制成型煤。通过正交试验考察成型压力、干化污泥含水率及添加比例对型煤抗压强度的影响。结果表明：微波干化的污泥型煤较粘土型煤的抗压强度大;成型压力、干化污泥含水率及添加比例均为型煤抗压强度的显著因素,各因素优化范围：成型压力为25～30MPa,干化污泥水分为40％左右,干化污泥添加比例为20％～30％。     

PVA纤维增强水泥基修补砂浆冲蚀磨损性能试验研究

测试了PVA纤维增强水泥基修补砂浆的力学性能和冲蚀磨损性能,研究了PVA纤维掺量对水泥砂浆力学性能和冲蚀磨损性能的影响.试验结果表明:水泥砂浆的抗压强度和抗折强度均随PVA纤维掺量的增加先增加后减小,但PVA纤维对抗折强度的影响更加明显,当PVA纤维的掺量为1.5 kg/m3时,其抗折强度、抗压强度分别达到5.14 MPa和42.5 MPa,相比于空白样分别提高了68.5％和31％;PVA纤维增强水泥砂浆的冲蚀率随冲蚀速度的增大而增加,但在各个冲蚀速度下添加了PVA纤维的试样的冲蚀率明显低于空白样的冲蚀率,在35 m/s的高冲蚀速度下,PVA纤维掺量为1.5 kg/m3试样的冲蚀率相比空白样的冲蚀率降低了44.5％;空白样的冲蚀率随冲蚀角度的增加而增大,显示典型脆性材料的冲蚀特征,而添加了PVA纤维的水泥砂浆的冲蚀率随冲蚀角度的增加呈现锯齿状波动,表现出半塑性材料的冲蚀特性;PVA纤维的掺量为1.5 kg/m3时,修补砂浆的施工性良好,其强度和冲蚀抗力均较高,是适宜现场施工的合理掺量.     

煤矸石胶凝材料的试验研究

采用煤矸石活化料、矿渣和熟料作为主要原料,外掺复合激发剂来制备煤矸石胶凝材料。研究了煤矸石活化料掺量、石膏掺量以及激发剂对煤矸石胶凝材料性能的影响;并借助XRD和SEM分析了其水化机理。试验结果表明:煤矸石活化料掺量为60%时,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了15.2 MPa、22.8 MPa和35.5 MPa;石膏掺量为4%时,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了15.7 MPa、24.4 MPa和37.8 MPa;复合激发剂最佳掺量为5%,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了27.5 MPa、35.4 MPa和55.4 MPa。     

不同激发剂对钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学性能影响的研究

通过往钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料中掺加不同掺量的减水剂、硫酸钠和水泥,研究不同激发剂不同掺量对其力学性能的影响及影响机理,并确定各激发剂的不同掺量,以达到提高力学性能的目的。分析研究表明,当减水剂掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为1.48MPa和5.75MPa;当硫酸钠掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为2.54MPa和9.61MPa;当水泥掺量为10%时力学性能较好,其28d抗折、抗压强度分别为,6.31MPa和18.75MPa。     

矿渣微粉-糊精灰浆复合胶凝材料的试验研究

用矿渣微粉代替部分石灰,并对36组不同组分的矿渣微粉-糊精灰浆复合胶凝材料的力学性能和耐水性能进行试验研究.结果 表明,添加激发剂和砂含量为900 g时都可提高复合胶凝材料强度,且抗压强度随糊精浓度的增加而提高,矿渣微粉替代率为35％时28 d抗压强度较高,矿渣微粉替代率为25％时90 d抗压强度提高显著,当矿渣微粉替代率为25％、糊精浓度为16％、砂含量为900 g并添加激发剂时复合胶凝材料强度最好,其28 d抗折和抗压强度分别为0.62 MPa和3.95 MPa,90 d抗折和抗压强度分别为1.21MPa和8.31 MPa,且耐水性能达到27 d.用矿渣微粉代替部分石灰,可以提高糊精灰浆力学强度和改善耐水性能.     

污泥型煤添加剂的研究

污泥具有一定的热值和黏结性。以污泥与粉煤为原料，采用膨润土与硅酸钠为热固剂，有机硅与聚乙烯醇为防水剂，制备工艺性能优良的型煤。实验考察了污泥量、热固剂与防水剂的种类及添加比例。结果表明，型煤的灰分和挥发分随污泥量的增加而升高，发热量降低；热固剂与防水剂的添加使型煤的热压强度与防水性明显提高；各因素优化的工艺参数为污泥质量分数20％、膨润土热固剂质量分数6％、有机硅防水剂质量分数1．8％时，型煤抗压强度1．4MPa，热稳定性92％，发热量20．24kJ／g，浸水复干强度1．4MPa。测试值均符合山西省型煤地方标准DB14／133—2005{太原市锅炉用洁净型煤》的各项指标要求。     

纸用改性淀粉胶粘剂的制备及性能研究

以CaCO_3为填料,用聚乙烯醇(PVA)接枝木薯改性淀粉(CS-8)制备了高强度纸用胶粘剂,研究了填料及干燥时间对淀粉胶纸-纸、纸-钢拉伸强度的影响;利用正交实验设计,以PVA添加量(A)、CaCO_3添加量(B)和KOH添加量(C)为因素寻找最优反应条件组合。结果表明:填料表面改性和目数对拉伸强度有较大影响,对于纸-纸粘接的最佳条件是A_3B_2C_2,拉伸强度为3.59 MPa;对于纸-钢粘接,最佳条件为A_3B_2C_3,拉伸强度为3.77 MPa,优化组淀粉胶的干燥时间为2 h,固含量为28%,黏度适中,贮存稳定性较好,能用于纸制品的粘接。     

碱金属氧化物对莫来石陶瓷性能影响的研究

本文以粘土、氧化铝粉及硅酸锆等原料为基础配方,在陶瓷成型过程中,以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和羧甲基纤维素钾(CMC-K)为添加剂,考察碱金属氧化物对陶瓷结构和性能的影响。为了进行对比分析,成型添加剂还选用了PVA,分别为:2.5%的PVA、2.5%的CMC-Na和2.5%的CMC-K,试验结果表明:当添加剂为PVA时,烧结体的玻璃相含量较低,晶体呈短柱状,抗弯强度为20.1 MPa,高温蠕变检测时位移变化量为1.836 mm,位移变化率为3.06%;当添加剂为CMC-Na时,烧结体的玻璃相含量较高,晶体呈长柱状,抗弯强度为21.6 MPa,高温蠕变检测时位移变化量为3.540 mm,位移变化率为6.37%;当添加剂为CMC-K时,烧结体的玻璃相含量最低,晶体呈长针柱状,并交错呈网状,抗弯强度为25.3 MPa,高温蠕变检测时位移变化量为0.310 mm,位移变化率为0.52%。     

石灰岩在景观修复中的应用研究

针对受损自然钙华景观开展修复材料试验研究,通过测试自然钙华景观样品和环境水样品分析确定了景观成因,在此基础上利用石灰岩和钙基添加剂进行修复材料的制备,通过系列正交实验和养护实验得到,压力和钙基胶黏剂添加量分别为30 MPa、15%时,二氧化碳涵养环境下型块的抗压强度最优,同时材料表面形成大量的碳酸钙晶体,可以实现景观的原位修复。     

电石渣激发矿渣活性的研究

用电石渣掺量5％、9％、10％、11％、20％、25％、50％、75％制作成胶砂试块,研究电石渣对矿渣的活性激发作用。结果表明：最佳掺量比为电石渣和矿渣1：9,7d抗压强度为13.11MPa,28d抗压强度为16.29MPa。仅电石渣和矿渣掺舍时,最佳用水量为42.5g,28d抗压强度为20.71MPa。     

PVA纤维增强水泥基复合材料高温性能研究

对PVA纤维增强水泥基复合材料的高温性能进行研究,分别测试了该材料在经受不同高温后的质量损失、抗压强度以及弯曲韧性,并对其微观结构变化进行了分析.结果表明,相比于普通水泥基材料,PVA纤维增强水泥基复合材料的抗压强度高,变形能力大,抗折强度高,弯曲韧性优越,其中纤维掺量为2％的试块28 d抗压强度达到45.98 MPa,抗折强度可达到14.10 MPa,最大挠度达到0.68 mm;高温处理后掺有PVA纤维的试块完整性良好,没有出现破坏性断裂,只表现为微小裂纹;随着温度的升高,不同纤维掺量砂浆试块的质量损失增大,抗压强度和抗折强度以一定的速率下降,但在800 ℃高温处理后试块仍具有一定的抗压强度和弯曲韧性,纤维掺量为2％的试块的抗压强度能达到18.9 MPa,最大挠度可保持在0.12 mm;根据微观测试可以看出,随着温度的升高,纤维缓慢熔出使试块内部出现相互交错的孔隙通道可有效防止试块高温爆裂,试块内部结构由致密变为松散蜂窝状.     

铁尾矿粉-脱硫灰胶凝材料的制备及性能研究

为提高铁尾矿和脱硫灰等工业固废的综合利用,利用氢氧化钠和硫酸钙作为复合激发剂,铁尾矿粉、脱硫灰和矿渣微粉为原料,制备铁尾矿粉-脱硫灰胶凝材料。开展正交试验分析铁尾矿粉掺量、脱硫灰掺量、氢氧化钠掺量和硫酸钙掺量对胶凝材料抗压强度的影响,并进行配合比优化。结合X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的微观结构进行分析表征。结果表明:对胶凝材料3 d、7 d和28 d抗压强度影响最显著的分别是氢氧化钠掺量、铁尾矿粉掺量和硫酸钙掺量;铁尾矿粉、脱硫灰、氢氧化钠和硫酸钙的最佳掺量分别为20%、10%、1%和9%(质量分数),此时,胶凝材料3 d抗压强度为4.59 MPa,28 d抗压强度为18.44 MPa,微观结构致密,宏观强度最高。     

CaF2污泥对硅酸盐水泥性能的影响及机理分析

固废利用是实现“双碳”目标的重要途径之一。本文以固废CaF₂污泥为水泥掺合料,通过抗压强度、浆体流动度试验探讨了CaF₂污泥掺量对水泥胶凝材料性能的影响,并结合XRD、SEM及TGA-DSC等微观表征测试进行机理分析。结果表明,CaF₂污泥的掺加有利于提高水泥胶凝材料的早期强度,CaF₂污泥掺量为8%(质量分数)的胶凝材料抗压强度表现较好。CaF₂污泥的掺加会导致浆体流动度降低,但掺量低于10%(质量分数)时对浆体流动度影响并不显著,掺量为8%、10%(质量分数)时浆体流动度比未掺加CaF₂污泥时降低了3.0%。CaF₂污泥在胶凝材料中主要起物理效应,CaF₂污泥能够形成更多的结晶位点,促进水泥水化。CaF₂污泥掺量增加使水泥的稀释效应及团聚效应显著。掺量为8%(质量分数)的CaF₂污泥复合水泥的微观性能较好。     

含油污泥制煤的研究

研究了影响除油、脱水后的含油污泥与煤粉混合制备型煤的因素,以实现罐底泥、渣泥等的废物资源化。试验考察了油泥与煤的混合比例、混合时所用原煤粒度与成型率和抗压强度的关系,助燃剂的添加量和热能、未燃烬率的关系。结果表明:煤粒度在3.35 mm以下,滤饼添加量(w)在25%左右时成型率88%、抗压强度0.150 MPa、新煤热值20 962 k J/kg;助燃剂的添加量(w)1.5%时,热值能达到23 283 k J/kg,未燃烬率18.63%。     

三聚氰胺添加方式对胶合板用UF胶粘剂性能的影响

以聚乙烯醇(PVA)和三聚氰胺为改性剂,制备出一种环保型UF(脲醛树脂)胶粘剂。探讨了三聚氰胺的添加方式(包括其添加量、初期和中期投入比例等)对UF性能的影响。结果表明:在试验工艺条件下,当w(总三聚氰胺)=6%(相对于尿素质量而言)、w(前期三聚氰胺)=1%和w(中期三聚氰胺)=5%时,胶合板的甲醛释放量(0.27 mg/L)相对最低,胶接强度(0.71 MPa)达到II类板的标准要求;当w(前期三聚氰胺)=w(中期三聚氰胺)=3%时,胶合板的胶接强度(0.76 MPa)相对最高,但甲醛释放量(0.56 mg/L)只能达到E1级标准要求。     

调理压榨后污泥用于制备衍生燃料及燃烧特性研究

文章以剩余污泥作为研究对象,研究了调理压榨后污泥制备污泥衍生燃料及其成型、燃烧特性和热值情况。结果表明:调理段添加的复合调理剂配方能实现有效调理,干基处理效率达0.008 kg/h/m2。添加木屑的污泥衍生燃料成型效果最佳,燃料成型率为88.33%,轴向抗压强度为2.06 MPa,跌落强度为57.10%。污泥衍生燃料的燃烧性能明显优于污泥单独燃烧,添加木屑和稻杆比添加甘蔗渣的燃烧过程更为稳定、均匀。添加木屑、稻杆、甘蔗渣的污泥衍生燃料低位热值分别为16513 kJ/kg、13911 kJ/kg、8840 kJ/kg,说明该工艺制得的污泥衍生燃料可作为燃料使用或焚烧处置。     

含油污泥制煤的研究

研究了影响除油、脱水后的含油污泥与煤粉混合制备型煤的因素,以实现罐底泥、渣泥等的废物资源化。试验考察了油泥与煤的混合比例、混合时所用原煤粒度与成型率和抗压强度的关系,助燃剂的添加量和热能、未燃烬率的关系。结果表明:煤粒度在3.35 mm以下,滤饼添加量(w)在25%左右时成型率88%、抗压强度0.150 MPa、新煤热值20 962 k J/kg;助燃剂的添加量(w)1.5%时,热值能达到23 283 k J/kg,未燃烬率18.63%。     

工业污泥废水水煤浆成浆性的研究

采用工业污泥、印染废水和神华集团的神华配煤制备工业污泥废水水煤浆,研究其成浆性能,结果表明:在污泥水煤浆添加剂添加量为0.8%,污泥添加剂量为10%,能够制备出浓度合理、表观黏度小于1200 m Pa·s的水煤浆,且浆体流动性和稳定性好;工业污泥废水水煤浆为工业污泥和印染废水的资源化利用提供了一条切实可行的新途径,真正实现了节能减排的目的。     

循环流化床粉煤灰组成与含量对其水化胶凝性能的影响

循环流化床粉煤灰(CFBFA)的组成显著影响其水化胶凝性能,明晰组成和含量对其水化胶凝性能的影响规律有助于进一步阐明CFBFA水化胶凝机制。本文通过力学性能测试、X射线衍射分析、扫描电子显微镜-能谱分析方法,研究了CFBFA的组成与含量对其水化胶凝力学性能、物相组成、微观形貌和元素分布的影响。结果表明：不同组成CFBFA胶砂试块的水化胶凝性能具有差异性,主要与CFBFA中所含铝、硅、钙、硫等含量有关,当铝、硅质量分数超过75%时,CFBFA胶砂试块28 d抗压强度约为38 MPa,铝、硅含量高,有利于胶凝体系形成含水化硅酸钙的致密块体;当钙、硫质量分数超过28%时,CFBFA胶砂试块28 d抗压强度降至14.5 MPa左右,钙、硫含量较高会导致胶凝体系出现不利于强度发展的棒状钙矾石;随着水泥添加质量分数从50%增加到90%,CFBFA胶砂试块28 d抗压强度增加了27.2 MPa, CFBFA胶砂试块的力学性能与水泥添加量呈正相关,这是因为水泥不仅自身可发生水化反应并生成自硬性水化产物,而且能促进CFBFA中铝、硅组分的水化反应。该研究可为CFBFA在建筑材料领域的应用提供参考。     

碱激发矿渣/粉煤灰胶凝材料力学性能研究

采用矿渣、粉煤灰为原料,液体水玻璃、固体水玻璃、固体NaOH为激发剂,研究Na_2O掺量、模数、粉煤灰掺量、萘系减水剂掺量对矿渣/粉煤灰胶凝材料胶砂强度、凝结时间的影响。结果表明:液体水玻璃最佳Na_2O掺量6%、模数1.00,28d抗压强度63.0MPa、抗折强度12.2MPa;固体水玻璃最佳Na_2O掺量4%、模数0.50,28d抗压强度20.5MPa、抗折强度6.3MPa;随着萘系减水剂掺量的增加,胶凝材料的凝结时间增加,萘系减水剂掺量1.5%的初凝时间362min、终凝时间392min、间隔30min,缓凝效果显著。