固硫灰渣水化浆体中钙矾石稳定性

流化床燃煤固硫灰渣(简称固硫灰渣)含有大量烧粘土质矿物,还含有较多f-CaO和无水石膏,因此固硫灰渣水化浆体中含有一定量的钙矾石.用X射线衍射和化学分析方法研究钙矾石含量随水化龄期的变化规律,并以此反映其稳定性.结果显示:在标准养护条件下,钙矾石含量从1 d至28 d水化龄期呈逐渐增长趋势,但在28 d龄期后则显著减少.研究表明固硫灰渣水化浆体中的钙矾石是不稳定的,在一定龄期后会出现明显分解现象.     

纳米CaCO3对硅酸盐水泥水化特性的影响

为研究纳米CaCO3对硅酸盐水泥水化特性的影响,利用微量热仪法测试了不同掺量纳米CaCO3对硅酸盐水泥水化放热影响,利用差示扫描热分析-热重(DSC-TG)法分析了其水化产物中Ca(OH)2含量与结合水量,并研究不同掺量纳米CaCO3对水泥基材料力学性能的影响.结果表明,在本试验条件下,纳米CaCO3的掺入促进了水泥的水化放热速率,水化放热亦随之增加;随着纳米CaCO3掺量增大,硅酸盐水泥水化生成的Ca(OH)2含量与化学结合水量皆增加;掺入纳米CaCO3水泥基材料的抗折和抗压强度提高,掺量为1.5％(质量分数)时对水泥基材料的力学性能提高最为显著.研究结果显示纳米CaCO3加速了硅酸盐水泥的水化.     

固硫灰制备地聚合物实验研究

以循环流化床燃煤固硫灰为原材料,以水玻璃为碱激发剂成功制备出地聚合物,最高强度为52.8 MPa.最优实验参数为:M=2.5,w水玻璃=33.3％,wMK=20％.XRD、IR、SEM分析表明:固硫灰在反应过程中石英结构遭到破坏,Si-O-Si或Al-O-Si的聚合度降低,产生大量有利于地聚合反应的活性硅氧四面体和铝氧四面体.固硫灰基地聚合物纯度较高,结构致密,且Si-O-Si及Al-O-Si聚合度较高.     

再生粉体对水泥浆体水化特性的影响

通过测定掺有再生粉体浆体的化学结合水含量、粉煤灰反应程度和Ca(OH)2含量,研究以不同比例单掺再生粉体以及复掺再生粉体和粉煤灰对水泥浆体水化特性的影响.试验结果表明,单掺再生粉体会降低浆体的化学结合水含量和Ca(OH)2含量,掺量越大,降幅越大.复掺再生粉体和粉煤灰时,浆体的化学结合水含量、粉煤灰反应程度和Ca(OH)2含量均比同掺量单掺粉煤灰浆体高,随着再生粉体复掺比例的增大,浆体的化学结合水含量先增大后减少,过多掺入再生粉体会对浆体的水化产生不利影响.基于试验结果,提出“再生粉体对水泥水化的综合效应系数β”,结合系数β,阐述了水化特性与宏观力学性能之间的关系,并给出单掺和复掺再生粉体的建议掺量.     

粉煤灰的微观形态及其在水泥水化中的特性

研究粉煤灰的形貌、微观结构、形成机理及水化界面特性。水化后期,粉煤灰颗粒表面层已完全与水泥水化产物发生二次反应,填充水泥石的孔隙空洞,使孔结构高度细化,强度逐渐提高。     

Steam hydration of CFBC ash and the effect of hydration conditions on reactivation

A detailed study has been carried out on how hydration methods and conditions influence the sulphur capture potential of ash from a 165 MWe circulating fluidized bed combustion boiler firing a petroleum coke and coal blend. Both bed ash and fly ash were hydrated with saturated steam at various saturation conditions for different periods of time. Samples of the hydrated residues were then analyzed for free lime and calcium hydroxide content after the hydration process. Some size fractions of the steam-hydrated samples and those hydrated with liquid water in previous work were re-sulphated for 90 min using synthetic flue gas in a thermogravimetric analyzer at 850 °C to investigate how reactivation conditions affect the final sulphur capture behaviour of the ash. This work confirms that either hydration method is effective for reactivating the bed ash fractions tested but not fly ash, which should either be re-injected directly or reactivated in some other manner to improve its sulphur capture potential.     

电石渣干燥过程中Ca（OH）2转化率测定方法的研究

在水-甲醇-三乙醇胺体系中,采用EDTA四钠盐络合滴定的方法,判断电石渣在干燥过程Ca（OH）2的转化率。通过对相同电石渣试样做差热分析,验证了EDTA四钠盐络合滴定方法的正确性。     

熟料-无水石膏系统与粉煤灰-石灰-无水石膏系统的水化产物

本文用XRD和SEM对CA和FLA不同龄期的水化产物数量和形貌进行了分析.随龄期增加,CA中CaSO4数量慢慢减少,而FLA中CaSO4数量则快速减少.3 d龄期时CA中有一些钙矾石晶体,此后随龄期增加钙矾石数量无明显增加;3 d龄期时FLA中只有很少的钙矾石晶体,此后随龄期增加,钙矾石数量显著增加.3 d后CA中CaSO4·2H2O的数量都很少;随龄期增加,FLA中CaSO4·2H2O的数量先增加后减少.3 d后CA中Ca(OH)2数量随龄期增加基本保持不变,而FLA中Ca(OH)2数量随龄期增加逐渐减少.CA中水化硅酸钙凝胶为典型的成簇生长的呈放射状分布的纤维状形貌,而FLA中水化硅酸钙凝胶则为无定形物质.3 d时CA中钙矾石晶体为短柱状,而FLA中钙矾石为短针状;70 d后CA和FLA中都能见到长针状钙矾石.     

粉煤灰对硫铝酸盐水泥水化历程的影响

研究了粉煤灰(FA)及其掺量对硫铝酸盐水泥(CSA)浆体的凝结时间、抗压强度和化学收缩的影响规律,并通过XRD、SEM等方法对72 h龄期时的水化产物进行分析.结果表明,粉煤灰缩短了硫铝酸盐水泥的凝结时间,当粉煤灰掺量为40％时,初凝时间和终凝时间分别缩短了76 min和94 min;掺入粉煤灰使得硫铝酸盐水泥的抗压强度降低,但在28 d龄期时,粉煤灰掺量为20％的硫铝酸盐水泥复合浆体的抗压强度仅略微降低;在硫铝酸盐水泥体系中掺入粉煤灰时,其浆体化学收缩随着粉煤灰掺量的增加逐渐减小,当粉煤灰掺量为20％和40％时,72 h龄期时的化学收缩值分别为0.138 mL/g和0.088 mL/g,较未掺粉煤灰时分别降低了26％和49％;微观分析表明,掺入粉煤灰后,72 h龄期时的水化产物主要是钙矾石和水化硅酸钙凝胶,并未发现氢氧化钙晶体.     

含不同掺量矿渣或粉煤灰的复合胶凝材料的水化动力学

采用等温量热法测定了矿渣掺量分别为0、30%、50%、70%、90%和粉煤灰掺量分别为0、20%、35%、50%、65%的复合胶凝材料在298K时的水化放热速率和放热量。根据Krstulovic-Dabic水化动力学模型计算了反应速率常数、几何晶体生长指数等动力学参数,并讨论了水化反应各阶段的反应速率与反应程度的关系。结果表明:不同矿渣掺量和不同粉煤灰掺量的复合胶凝材料的水化过程均可表示为结晶成核与晶体生长、相边界反应和扩散3个阶段。所用动力学模型能较好地表征矿渣掺量在70%以内及粉煤灰掺量在65%以内的复合胶凝材料的真实水化过程。矿渣掺量90%的复合胶凝材料的水化机理发生了改变,所用动力学模型不再适用。     

氯化钠与三乙醇胺复合对粉煤灰水泥水化程度影响的研究

探讨氯化钠与三乙醇胺复合对粉煤灰水泥不同水化阶段水化程度的影响。结果表明:将一定掺量的氯化钠与三乙醇胺复合掺入可以不同程度地提高粉煤灰水泥不同龄期的水化程度,其水化3d的水化程度的增幅最大,水化28d的水化程度的增幅最小;且随着粉磨时间的延长,粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均有不同程度的提高但增幅下降。将一定掺量的氯化钠与三乙醇胺复合掺入后粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均高于单掺氯化钠或三乙醇胺,其中氯化钠对早期水化程度的提高效果优于三乙醇胺;而三乙醇胺对后期水化程度的提高效果优于氯化钠;当氯化钠掺量为2%,三乙醇胺掺量为0.06%进行复掺且粉磨时间为15min时粉煤灰水泥不同龄期的水化程度均达到最大值。     

NaOH激发粉煤灰基胶凝材料的水化产物

以粉煤灰为原料,NaOH为激发剂,制备出高抗压强度的粉煤灰基碱激发胶凝材料,研究养护条件对粉煤灰基碱激发胶凝材料抗压强度的影响。用x射线衍射分析不同龄期粉煤灰基碱激发胶凝材料的矿物组成,并用带能谱分析的扫描电镜观察不同龄期材料的微观形貌和区域元素组成。结果表明：蒸汽养护可以显著提高材料的抗压强度：粉煤灰中的玻璃相参加材料的水化反应,莫来石、石英等晶相则为惰性物质,不参加反应：在水化过程早期,粉煤灰基碱激发胶凝材料的气孔内会形成钠系菱沸石的前驱体,蒸汽养护1d后长大为表面呈十字交叉状的1pm左右颗粒,随着时间延长,这些颗粒可长至5μm左右,交错重叠充满整个气孔内壁,形成致密的空间网状结构,使材料强度得到提高。     

石灰石粉-粉煤灰细度变化对水泥基胶凝材料体系水化动力学的影响

为研究混磨不同细度石灰石粉-粉煤灰对水泥基胶凝材料水化进程和早期力学性能的影响规律,本文采用等温量热法测定了不同细度复合胶凝体系在水化温度为20 ℃时的水化放热速率和放热量,根据Krstulovic-Dabic提出的水化动力学模型计算了复合胶凝体系水化反应各阶段的动力学参数。结果表明:增加石灰石粉和粉煤灰的细度可促进复合胶凝体系水化产物的结晶成核与晶体生长,缩短水化诱导期结束时间和达到最大放热速率时间,加速水泥的水化反应速率。石灰石粉和粉煤灰细化会缩短相边界反应过程时间,使复合胶凝体系在水化程度更高时发生反应控制机制转变。抗压强度试验表明增加细度可明显提高胶砂试件的早期强度,其后期强度保持稳定。     

激发剂对蒸养水泥一粉煤灰胶凝材料性能的影响

通过测定不同龄期净浆化学结合水量和抗压强度,并结合SEM,研究了在蒸养条件下激发剂对水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化性能的影响。结果表明：蒸养条件及激发剂提高了水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化速度与粉煤灰的活性。     

偶联改性PE/Ca(OH)2体系的流变性能研究

通过铝酸酯、硬脂酸、十八醇、稀土偶联剂4种偶联剂对Ca(OH)2进行偶联改性,并制备了偶联改性PE/Ca(OH)2片材.采用AR-2000旋转流变仪对偶联改性PE/Ca(OH)2体系进行流变性能分析.结果表明稀土偶联剂可以提高偶联改性PE/Ca(OH)2体系的蠕变性能及应力松弛时间,4种偶联剂的偶联改性效果依次为稀土偶联剂、十八醇、硬脂酸、铝酸酯.     

Influence of the availability of calcium on the hydration of tricalcium aluminate (C3A) in seawater-mixed C3A–gypsum system

This work examined the effects of seawater (SW) on the hydration of tricalcium aluminate (C₃A) in C₃A–gypsum and C₃A–gypsum–Ca(OH)₂ systems through the characterization of hydration heat release, the evolution of aqueous phase composition and hydration products with the hydration time. It was found that SW increased the dissolution driving force of C₃A and solubility of gypsum, which accelerated the early hydration of C₃A and the formation of ettringite (AFt), leading to a higher hydration degree of C₃A at an early age compared with the deionized (DI) water–mixed pastes. After gypsum depletion to form AFt, and in the absence of Ca(OH)₂, the formation of chloroaluminate hydrates was slower due to the insufficient Ca resulted in an accumulation of Al in solution. This would delay the subsequent transformation of AFt to monosulfate (SO₄–AFm) and the formation of hydrogarnet (C₃AH₆), which would further reduce the hydration degree of the C₃A at the later ages. However, in the presence of Ca(OH)₂, the hydration degree of C₃A–gypsum–Ca(OH)₂ at later ages was increased, which was similar to that of the corresponding DI pastes. This can be inferred that the amount of Ca available in SW-mixed cement concrete can affect the hydration degree of C₃A in cement.     

循环流化床固硫灰复合胶凝材料的早期水化特点

研究了大掺量循环流化床固硫灰复合胶凝材料的物理力学性能,以及其早期水化放热特点和水化产物。研究结果表明:利用掺量为30%～60%固硫灰制备的复合胶凝材料满足32.5、42.5强度等级水泥标准;固硫灰复合胶凝材料的标准稠度比水泥的标准稠度大,且随着固硫灰用量的增加标准稠度增加,同时凝结时间变长;与P.O42.5水泥相比,循环流化床固硫灰复合胶凝材料水化的诱导期较长,水化放热速率明显变小,水化热较低。     

利用曲拉通X-100室温合成管状氢氧化钙

利用曲拉通X-100的模板作用,于室温制备了大量均匀的管状氢氧化钙产物。管状物的形成机理可以用氢氧化钙的碘化镉型六方晶体结构和曲拉通模板的作用来解释。产物用X射线衍射、透射电子显微镜和高分辨电子显微镜进行了表征。     

超细粉煤灰水泥基复合胶凝材料的水化性能及应用

通过水泥胶砂流动性、强度及化学结合水量试验,研究了超细粉煤灰(UFA)水泥基复合胶凝材料的水化性能.结果表明,UFA有减水增强和密实填充效果;以25%的UFA等量取代水泥,成功配制了铁路预应力钢筋混凝土试验梁工程的高性能混凝土.     

NaOH掺量对固硫灰基地质聚合物强度影响研究

本文以循环流化床锅炉固硫灰为原料,利用NaOH和水玻璃的复合碱性激发剂制备地质聚合物,研究NaOH掺量对固硫灰基地质聚合物强度及结构的影响.结果表明:随着NaOH掺量的增加,地质聚合物的强度呈先增长后降低的趋势.当NaOH/ash在2.5～ 3.1 mol/kg之间时,固硫灰基地质聚合物的强度达到最高.当NaOH/ash大于3.1 mol/kg时,随NaOH掺量增加,地质聚合物强度下降,Si-O-Al或Si-O-Si主要特征峰位置向低波数转变.