蒸养条件下粉煤灰—Ｃa（OH）２系统反应动力学的研究

在实验的基础上，对粉煤灰－Ｃa(OH)2系统中粉煤灰的反应程度进行了理论研究，结果表明，当反应时间为５h时，粉煤灰的反应程度最大，借鉴了固相反应理论的研究方法，推导了粉煤灰－Ｃa(OH)2系统的反应动力学方程，从反应动力学的角度了在蒸养条件下该系统的反应过程，结果表明，粉煤灰－Ｃa(OH)2系统的反应速度前期由粉煤灰颗粒表面的化学反应速度所控制，后期受钙离子的扩散速度控制。     

复合白云石表面链状纳米CaCO_3的制备

在Ca(OH)_2-H_2O-CO_2反应体系中,根据非均匀成核原理,通过调整体系反应温度、Ca(OH)_2浓度、ZnSO_4添加量等反应参数,控制在白云石颗粒表面生成具有链状结构的纳米Ca-CO_包覆层.利用SEM,XRD等检测表征手段,分析了不同反应参数对纳米CaCO_3晶形的影响.结果表明:当反应温度为25℃,ZnSO_4加入量为Ca(OH)_2的4%,Ca(OH)_2浓度为0.3mol/L时,在白云石颗粒表面生成了长径比为7:1的链状纳米CaCO_3.提高体系的反应浓度能够减少ZnSO_4的加入量.     

大掺量粉煤灰早期活性激发及其作用机理

针对水泥基材料中大掺量粉煤灰早期激发效率低的问题,本文选取不同品种化学试剂以单掺、双掺的形式获得6种不同类型的激发剂,通过宏微观系列试验相结合的方法,确定激发剂的种类、掺量、复掺的最佳比例和粉煤灰激发要求的最低pH;并通过X-射线衍射法(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)、微区能谱分析(EDS)、热重分析(TG)和氮气吸附测试(BET)探明激发剂的激发时效和激发机理。结果表明:Ca(OH)_2是粉煤灰水化的前提条件,双掺激发优于单掺,其最佳组合为Ca(OH)_2+Na_2SiO_3,比例为3∶1,最佳掺量为3%;粉煤灰掺量为50%时,单掺Ca(OH)_2和复掺激发剂的作用时效分别为7 d和3 d,维持粉煤灰-水泥体系能够反应的最低pH值是13.11; Ca(OH)_2+Na_2SiO_3激发剂既促进了水泥的水化又激发了粉煤灰早期活化,使粉煤灰结构在钠-钙-硫共同作用下快速裂解、水化,提高了粉煤灰-水泥的早期强度。     

Ca(OH)_2和CaSO_4·2H_2O对粉煤灰水泥强度的影响

研究了外掺 Ca(OH)_2和 CaSO_4·2H_2O 对粉煤灰水泥强度的影响,并根据 X-射线定量、热分析和扫描电镜观察以及三甲基硅烷化试验结果进行解释。外掺 Ca(OH)_2降低粉煤灰水泥早期强度。虽然它可稍提高粉煤灰的反应率,但其反应率很低,除掺入量为5%者外,90天龄期的强度均稍低于未掺者。掺 CaSO_4·2H_2O 也使粉煤灰水泥早期强度降低,但掺量为2和4%者赶上不掺CaSO_4·2H_2O 的 4-28天强度所有掺 CaSO_4·2H_2O 的强度都超过90天龄期的未掺者。外掺的 CaSO_4·2H_2O 在28天内耗尽,由于生成钙矾石填充毛细孔空间而使结构致密后期强度提高。在采用相同体积水固比的情况下,无论掺还是不掺 Ca(OH)_2和 CaSO_4·2H_2O的粉煤灰水泥,其90天强度均低于纯波特兰水泥。在采用相同重量水固比时,后期强度赶上和超过波特兰水泥,不完全是粉煤灰的火山灰反应和形成钙矾石的结果,另一重要原因是粉煤灰和 Ca(OH)_2以及 CaSO_4·2H_2O 的比重小而使浆体初始总孔隙率低。三甲基硅烷化试验结果表明,粉煤灰中的 SiO_2主要以多聚物形式存在,单聚物只占8%左右,这可能是粉煤灰活性低的原因之一。外掺 Ca(OH)_2和 CaSO_4·2H_2O 的粉煤灰水泥浆体,60天龄期的单聚物减少而三聚以上的多聚物增多。     

镍空位缺陷对Ni(OH)2表面活性的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了镍空位缺陷对Ni(OH)_2的表面活性的影响。通过理论模拟Ni(OH)_2最高活性表面和最易得到表面(实验最易得到表面),并以Ni(OH)_2(001)为例,讨论了表面缺陷和镍空位对表面性质的影响。研究表明:表面缺陷带来了更多的活性位点,使整个Ni(OH)_2表面体系电子变得更加活泼,电子传输性能增加,体系由半导体相向金属相转变。尿素在镍缺陷Ni(OH)_2(001)表面的吸附结果表明:Ni(OH)_2(001)与尿素存在较强的相互作用,有利于二者的进一步反应。理论研究可为实验合成高活性Ni(OH)_2催化剂提供理论依据。     

中热水泥-粉煤灰体系的贫钙问题

为了提高水工大体积混凝土中的粉煤灰掺量,研究了中热水泥 粉煤灰体系的贫钙问题.通过抗折和抗压强度试验研究了粉煤灰掺量对中热水泥-粉煤灰体系的强度的影响，通过水化率测定和XRD分析研究了中热水泥-粉煤灰体系的水化特性.结果表明：在强度实验中，粉煤灰存在一个允许掺量，这个掺量随着养护龄期的增长而提高0.3 d和28 d时，允许掺量小于10%， 而在3.5a时，允许掺量高达65%以上；体系中粉煤灰的水化速率很慢，粉煤灰明显降低了体系中的Ca(OH)₂，随着粉煤灰掺量增加和龄期延长，Ca(OH)₂减少.在中热水泥-粉煤灰体系中并不存在贫钙问题.     

碱性环境下长石的析碱机理

采用150 ℃压蒸实验方法,研究了2种碱性长石矿物在不同碱性环境下的碱析出,并通过29Si核磁共振方法对长石的析碱机理进行了分析.结果表明:长石矿物在Ca(OH)2饱和溶液中有最大碱析出量;在Ca(OH)2饱和的碱溶液中,随着碱浓度提高,长石的碱析出量降低;长石矿物与碱溶液中Ca2 之间的离子交换反应是长石析碱的主要原因.     

O+HO_2反应碰撞的理论研究

使用多体项展式分析势能函数,研究了O+HO_2反应碰撞的经典轨迹,指出存在二个反应通道,即(1)O+HO_2→OH+O_2和(2)O+HO_2→HO_2+O。在室温下,求得反应(1)的近似速度常数为(4.71±0.06)×10~(-11)cm~3·molccule~(-1)·S~(-1),与实验值(5.4±0.9)×10~(-11)符合甚好;反应(2)的速度常数为5.4×10~(-13)。对反应(1),总能量的72.5％分配于产物的振动能,OH分子占44.3％和O_2分子占28.4％。     

废弃粉煤灰火山灰活性的研究

通过对细粉煤灰与废弃粗粉煤灰在强度发展、水化程度、水化产物等方面的对比 ,发现粗粉煤灰在 90 d的强度发展和水化速度大于细粉煤灰。水灰比 ( W/ C)对粉煤灰尤其是粗粉煤灰的火山灰反应影响重大 ,随着水灰比的增加 ,掺粗粉煤灰样品的强度和水化程度都成倍增长。这主要是由于高水灰比有利于 Ca2 和粉煤灰中溶出的活性成分进入溶液参与反应。这可从扫描电镜 ( SEM)的测试结果得以证实     

化学激发剂对废弃粗粉煤灰火山灰活性的影响

通过研究不同化学激发剂对废弃粗粉煤灰-水泥系统的强度发展、水化程度、水化产物等的影响，发现掺入Na2SO4和K2SO4可以大幅提高废弃粗粉煤灰-水泥系统在早期和晚期的抗压强度，而掺入CaCl2和Ca(OH)2的效果则不明显，X射线衍射的测试结果也证明了这一点。由此说明化学激发废弃粗粉煤灰的火山灰活性重点在于提高系统的pH值。另外，水化程度测试的结果显示，化学激发剂对粗粉煤灰的促进作用主要集中在28d以前。     

Hydration Kinetics of Municipal Solid Wastes Incineration(MSWI) Fly Ash-Cement

Hydration heat behavior and kinetics of blended cement containing up to 20% MSWI fly ash were investigated based on its hydration heat evolution rate measured by isothermal calorimeter. Kinetics parameters, N and K, and hydration degree, Ca(OH)_2 content, were also calculated and analyzed. According to the experimental results, the induction period was elongated, the second heat evolution peak was in advance, and the third hydration heat peak could be detected due to MSWI fly ash pozzolanic reaction. The hydration reaction rate was controlled by nucleation kinetics in the acceleration period and then by diffusion in the decay period, but in the deceleration period, the hydration experienced a dual controlling reaction of autocatalytic chemical reaction and diffusion. The hydration rate of blended cement was faster. Ca(OH)_2 content increased before 14 days.     

水热碱性环境下粉煤灰水化进程研究

通过Ka法(ICP-AES)快速评价分析,结合SEM-EDS微观形貌观察,研究了粉煤灰在80±2℃水热碱性环境下的水化特征及水化历程.结果表明:粉煤灰化学活性反应实际上是一个累加变化过程,Ka值在3d龄期之后出现快速增长趋势,其14d龄期的Ka值达到77.41%.水热碱性环境下粉煤灰颗粒在反应初期与Ca(OH)2反应形成CSH单层膜或CH-CSH双层膜附着于颗粒表面,反应膜层的形成延缓了Ka值初期的增长速度.易反应区域会形成溶蚀活化点促进反应介质的继续反应,溶蚀活化点在反应后期进一步扩展,粉煤灰玻璃体中的大部分活性SiO2,Al2O3参与反应,剩下由惰性莫来石及/或新生矿物沸石形成的镂空状搭接结构.     

物理法和化学法对粉煤灰吸附活性的激发

为提高粉煤灰的吸附脱硫活性,本研究利用物理研磨和化学水热化合反应对粉煤灰进行了激发.结果表明:物理激发和化学激发都能不同程度地提高粉煤灰的吸附活性,但化学激发的效果更好;利用化学水热化合反应,在反应温度为90℃、反应时间为12 h、灰钙比为5、水固比为15时,粉煤灰的吸附活性提高最大.     

纯化粉煤灰的改性及应用研究

为了提高粉煤灰的利用率,扩大应用领域,在Ca（OH）2-H2O-CO2系统,利用化学沉积方法成功地实现了粉煤灰颗粒的表面包覆,包覆后粉煤灰具有较高的白度和表面粗糙度.描述了复合粉煤灰的制备过程,研究了粉煤灰表面的包覆机理,借助SEM,BET,XRD等先进检测技术分析了粉煤灰改性前后的性能变化.试验结果表明：复合粉煤灰的白度由入料的33.54提高到73.13,比表面积由入料的3.07 m^2/g增加到9.77 m^2/g.在25%相同填充量的情况下,PP-复合粉煤灰的力学性能均优于未包覆粉煤灰、重质碳酸钙或轻质碳酸钙作填料的性能.     

高活性吸收剂去除二氧化硫的实验研究

飞灰与消石灰可以制备高活性吸收剂去除烟气中的二氧化硫。在常温下进行固定床实验,研究了高活性吸收剂的脱硫机理。讨论了吸收剂的含水率、二氧化硫的初始浓度、氧气浓度对二氧化硫去除率的影响。根据穿透曲线得出了吸附容量。     

Effect of pozzolanic reaction products on alkali-silica reaction

1 IntroductionThe use of fly ashto control the expansion dueto al-kali-silica reaction (ASR) is well established and a num-ber of reviews have been published recently[1-4]. Howflyash brings about this reductionin expansionis not yet un-derstood although a number of theories have been put for-ward to explain its action. For controlling mechanism,they put more emphasis onthe adsorption andresort of al-kali by supplementary cementing material (SCM) , formore acidity oxide in SCM,and the secon…     

垃圾焚烧飞灰处理高浓度含磷废水的动力学

采用能谱分析（EDS）,荧光光谱分析（XRF）,透射电子显微镜（TEM）测试的手段结合水化学理论研究了垃圾焚烧（MSWI）飞灰去除废水中高浓度磷酸盐的动力学。结果表明：MSWI飞灰除磷速率较快,303K下30min磷去除率95％;除磷过程宏观表现为吸热过程,但对外加能量要求较低;除磷反应对MSWI飞灰中的重金属有很好的稳定化效果,反应后溶液中重金属未检出。化学沉淀是MSWI飞灰除磷的主要机制,Ca、Fe、Zn等均可为反应提供阳离子。反应物PO。”与可溶性产物的内扩散过程是飞灰除磷的控制步骤,宏观动力学过程适用于球体内扩散控制模型,磷酸盐反应率与时间的关系可描述为1—3（1-x）^2/3＋2X—kt,实验得到表观活化能约10．06kJ／mol。     

The Mechanism of the Eeffect of Mineral Admixtures on the Expansion of Aalkali-silica Reaction

On the base of the influence rule of silica fume, slag and fly ash on alkali-silica reaction under the condition of 70℃, the mechanism of the effect of mineral admixtures on alkali-silica reaction is studied further in the paper. The results show that the effects of mineral admixtures on alkali-silica reaction are mainly chemistry effect and surface physichemistry effect. Under suitable condition, the chemistry effect may make alkali-silica reaction to be inhibited effectively, but the physichemistry effect only make alkali-silica reaction to be delayed. The chemistry effect and the physichemistry effect of minerals admixture are relative to the content of Ca(OH)2 in system. Under the condition that there is a large quantity of Ca(OH)2, mineral admixture cannot inhibit alkali-silica reaction effectively. Only when Ca(OH)2 in the system is very less, it is possible that mineral admixture inhibits alkali-silica reaction effectively.