粉煤灰-矿渣复合基地质聚合物力学性能的影响因素

地质聚合物作为一种新型的绿色胶凝材料,与硅酸盐水泥相比,地质聚合物具有环境友好、耐高温、耐久性好等优点.本实验采用工业固体废物粉煤灰和矿渣,配以石英砂和碱硅酸盐激发剂,制备得到地质聚合物材料.以制品抗压强度为指标,研究了粉煤灰与矿渣复合比、碱硅酸盐激发剂的模数与固含量、以及液胶比对地质聚合物性能的影响规律.结果表明:随着粉煤灰占总胶凝材料比例的增加,体系中CaO的含量降低,地质聚合物的抗压强度逐渐降低;当碱硅酸盐激发剂固含量为32%时,地聚物抗压强度随其模数的增大表现为先增大后减小,当模数为1.2时,试样7d抗压强度达到94.9 MPa;对于液胶比,随液胶比的增大,地聚物的抗压强度先增大后减小,液胶比为0.48时,抗压强度最大.     

船用燃料油的调和技术及其稳定性研究

以渣油、乙烯焦油、页岩油为研究对象调和制备船用燃料油。考察了调和比、温度、不同亲水亲油平衡值(HLB值)及复配表面活性剂对调和油黏度的影响。结果表明,当m(渣油)/m(乙烯焦油) =1∶1.25和m(渣油)/m(页岩油)=1∶1.00时,得到的调和油不但黏度指标达到180#船舶燃料油产品要求,而且闪点和稳定性均符合国家标准;当添加HLB值为12且以阴离子与非离子表面活性剂复配的表面活性剂时,调和油的黏度显著降低。复配表面活性剂添加质量分数为0.3%时, 黏度降到最低。     

碱激发复合渣体混凝土的试验研究

为利用碱(水玻璃、氢氧化钠、碳酸钠)激发粉煤灰和其他工业废渣(矿渣、锂渣及硅灰),改变这些渣体在混凝土中传统利用方式,以便更充分发挥这些工业渣体的活性,研究激发剂的种类、矿渣和粉煤灰的比例及粉煤灰和其他工业废渣复合时对混凝土强度的影响.结果表明,利用水玻璃和氢氧化钠复合激发可配制出强度更高的混凝土,当粉煤灰和矿渣的比例为80∶20时,混凝土28 d抗压强度仍可达66 MPa,粉煤灰∶矿渣∶锂渣∶硅灰=50∶30∶15∶5时,在不采用任何特殊措施的条件下,可配制出28 d抗压强度达85 MPa的环境降负性高强混凝土.同时,对这种混凝土的抗碳化性能进行研究,碳化试验表明,强度等级在C60~C80之间的混凝土,无论从保护钢筋的角度还是碳化后强度的变化情况考虑,其抗碳化性完全可以满足一般建筑的要求.     

基于低温炼铁技术酸性高炉渣流动性的实验研究

用分析纯化学试剂配制高炉炉渣,研究基于低温炼铁技术MnO和Na2CO3含量对高炉渣熔化温度及黏度的影响,并用XRD分析缓冷后熔渣的矿相。结果表明:MnO能促进高炉渣形成大量的钙镁、钙铝黄长石,同时形成含锰的复杂化合物,这些物质能有效降低高熔渣的熔化性温度及黏度;当MnO质量分数在2.0%左右、1 400℃时,高炉渣黏度能达到0.564 Pa.s;Na2CO3能扩大炉渣的软熔区间,但对高炉渣的黏度影响不大。     

焙烧制度对矿渣粉煤灰陶粒物理性能的影响

目的研究焙烧温度和焙烧时间对矿渣粉煤灰陶粒表观密度、颗粒抗压力和吸水率的影响,从而确定适宜的焙烧温度和焙烧时间,制备性能优异的高性能轻骨料.方法以粉煤灰和矿渣为原料,采用不同的焙烧温度和焙烧时间进行试验及对试验数据进行对比分析.结果焙烧温度和焙烧时间严重影响制得陶粒的内部孔结构,对于获得轻质、高强、低吸水率的高性能陶粒至关重要.结论对于矿渣粉煤灰陶粒（原料组成为：粉煤灰：矿渣：增塑剂=63：27：10）,当焙烧温度为1 220℃,焙烧15 min时所得陶粒的表观密度、颗粒抗压力和吸水率较佳.     

高炉矿渣烧结透水砖的制备与其性能表征

以高炉矿渣为骨料、工程渣土为结合剂、秸秆粉末为造孔剂,采用半干压法成型,制备烧结透水砖试样,研究矿渣掺量、烧结温度、保温时间和成型压力对透水砖试样性能的影响。结果表明:试样的抗折强度随着烧结温度的升高而增大;在1 175℃时试样透水系数最大,随着保温时间延长、成型压力继续增加,试样的抗折强度增大,但透水系数减小;当矿渣掺量(质量分数)为60%,成型压力为15 MPa,在1 175℃保温2 h的烧结条件下,试样的抗折强度达到11 MPa,透水系数为5.6×10-2cm/s。     

Na2O对连铸保护渣熔化性能的影响

实验研究了Na2O对连铸保护渣熔化性能的影响规律，测定了实验渣系的熔化温度、熔化速度和结晶温度．结果表明，在实验渣基本成分条件下，Na2O的质量分数为10％时，保护渣的熔化特性能够满足高速连铸要求．     

金矿渣和激发剂在少水泥熟料体系中的作用效果

为了促进金矿尾矿渣(简称金矿渣)在建材和少水泥熟料体系中的应用,在少水泥熟料体系中用金矿渣替代粉煤灰,并加入激发剂钾水玻璃、氢氧化钾和氢氧化钠,研究了硬化浆体组成和强度变化.结果表明:金矿渣取代粉煤灰量会影响激发剂的效果,取代量低时钾水玻璃的激发效果较显著,而取代量高时效果相反,这种差异性与激发剂对体系初始碱度和硅酸根基团贡献有关.     

过量空气系数对准东煤结渣特性的影响

为深入认识准东煤的结渣特性,改善燃用准东煤的锅炉结渣问题,采用多反应控制段携带流反应器模拟真实煤粉锅炉中的空气分级燃烧情况,研究空气分级条件下过量空气系数对准东煤结渣特性的影响规律.采用XRD与SEMEDX对灰渣在高温条件下的熔融特性与微观形貌进行分析,并取灰样分析其燃尽率.实验结果表明:准东煤在炉膛温度为1 250℃时具有很好的燃尽效果,燃尽率达到99%以上.过量空气系数在0.7~1.2时对燃尽效果影响不明显.随着主燃区过量空气系数的升高,莫来石含量逐渐增大,结渣逐渐减轻;灰渣中Si、Fe、Na富集明显,Al含量较低,结渣较强;主燃区过量空气系数较低时,灰中铁的硅铝酸盐容易形成低温共熔体,导致结渣加重.为避免严重结渣应该使主燃区过量空气系数大于0.7,同时可以通过掺配含铁量较低的煤来减轻准东煤的结渣.     

矿渣基无机矿物聚合物墙体材料

目的 探究影响矿渣基无机矿物聚合物墙体材料抗压强度和导热系数的主要因素及其变化规律.方法 以矿渣和偏高岭土为主要原材料,加入粉煤灰,发泡剂等辅助原料,在碱性激发剂作用下,常温下制备矿渣基无机矿物聚合物墙体材料,并通过SEM照片进行微观分析.结果 水玻璃模数为1.2时抗压强度最大且导热系数较小;水玻璃掺量与抗压强度和导热系数成正比;增大液固质量比,试件抗压强度增大,导热系数减小.当水玻璃模数1.2,水玻璃掺量(以Na20计)3%,液固质量比为0.5时,无机矿物聚合物墙体材料对应较大的抗压强度和较低的导热系数.粉煤灰以30%取代矿渣和偏高岭土时,试件抗压强度与保温性能均良好.发泡剂可以明显提高试件的保温性能,发泡荆的适宜掺量为0.5%.结论 试件抗压强度均在MU30以上,且导热系数明显低于黏土砖,是一种承重且保温的新型墙体材料.     

城市垃圾焚烧飞灰高温熔融处理实验研究

利用高温管式炉对生活垃圾焚烧飞灰进行了高温熔融特性分析,包括飞灰在高温下的物质迁移和熔融玻璃体的浸出分析。结果表明,随着反应温度增加,飞灰熔融产生的熔渣相对原始飞灰量依次下降,飞灰高温挥发物增加。经检测,玻璃体满足危险废弃物毒性浸出标准。熔融后的玻璃体密度是飞灰堆积密度的5倍,有很好的减容效果。飞灰中大部分Cl元素挥发至气相和二次飞灰中,Cl-进入气相对熔融系统造成的腐蚀等影响将是未来需解决的工艺问题。     

粉煤灰和矿渣不同配合比对无水泥砂浆性能的影响

以粉煤灰、矿渣等工业废料作为胶凝材料,研究了其不同配合比对无水泥砂浆力学性能的影响.试验结果表明：①随粉煤灰掺和率的增加砂浆的流动性呈逐步上升趋势,当粉煤灰掺和率为70%时,流动性达到普通硅酸盐水泥砂浆（OPC）的水平;②砂浆的表观密度均明显高于OPC,但随着粉煤灰掺和率的增加呈逐步下降的趋势;③随着粉煤灰掺和率的逐步增加,砂浆的强度总体呈下降趋势,掺和率为20%时强度值最大,为OPC的90%,但随龄期的增长强度总体有了稳步提高;④在本试验中,当胶凝体中同时掺和20%的粉煤灰和80%的矿渣时为最佳组合.     

磷矿渣作掺和料的碾压混凝土性能试验

本试验分别从宏观、微观角度入手,研究磷矿渣替代粉煤灰作为碾压混凝土掺和料的可行性.原材料的化学成分分析及XRD分析说明磷矿渣是一种比较好的辅助性胶凝材料,适当粒度的磷矿渣掺入水泥混凝土中所起的作用基本和粉煤灰相当;与掺粉煤灰碾压混凝土相比,同掺量的磷矿渣碾压混凝土的后期力学性能均有所提高,除早期干缩略大外,其耐久性、热学性能均比粉煤灰碾压混凝土略优;将磷矿渣作为碾压混凝土掺和料使用,既可以减少环境污染,同时还可以缓解水工大体积碾压混凝土掺和料的供求矛盾.     

粉煤灰分子筛的制备与性能研究

本实验采用碱熔融水热法,以预处理过的粉煤灰为主要原料,以固体NaOH为助溶剂制备性能稳定的沸石分子筛．研究了NaOH与粉煤灰比、煅烧温度、晶化时间、晶化温度等实验因素对合成沸石结构和性能的影响,利用x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、比表面积（BET）、分光光度计,分别对晶型、表面形貌和吸光度进行了表征．实验结果表明：当NaOH与粉煤灰比为1．3、煅烧温度为600℃、晶化时间为10h、晶化温度为100℃条件下合成的沸石分子筛是Na—A型,BET测定其比表面积是97．053m2,g,2h内亚甲基蓝的去除率可达97％,具有良好的吸附性能．     

Mechanical properties of gangue-containing aluminosilicate based cementitious materials

High performance aluminosilicate based cementitious materials were produced using calcined gangue as one of the major raw materials. The gangue was calcined at 500℃. The main constituent was calcined gangue, fly ash and slag, while alkali-silicate solutions were used as the diagenetic agent. The structure of gangue-containing aluminosilicate based cementitious materials was studied by the methods of IR, NMR and SEM. The results show that the mechanical properties are affected by the mass ratio between the gangue, slag and fly ash, the kind of activator and additional salt. For 28-day curing time, the compressive strength of the sample with a mass proportion of 2：1：1 （gangue： slag： fly ash） is 58.9 MPa, while the compressive strength of the sample containing 80wt% gangue can still be up to 52.3 MPa. The larger K^＋ favors the formation of large silicate oligomers with which AI（OH）4- prefers to bind. Therefore, in Na-K compounding activator solutions more oligomers exist which result in a stronger compressive strength of aluminosilicate-based cementitious materials than in the case of Na-containing activator. The reasons for this were found through IR and NMR analysis. Glauber＇s salt reduces the 3-day compressive strength of the paste, but increases its 7-day and 28-day compressive strengths.     

以粉煤灰和碎玻璃为主要原料研制泡沫玻璃

对发泡剂种类与掺量、发泡温度和时间、烧结温度和时间以及稳定剂掺量对泡沫玻璃质量的影响进行讨论,并得到制备粉煤灰泡沫玻璃的最佳工艺参数。对比了添加黏土与不添加黏土的粉煤灰泡沫玻璃的性质,分析了黏土对制作粉煤灰泡沫玻璃的影响。结果表明,当主要原料为37%的粉煤灰、58%的碎玻璃和5%的黏土时,添加7.5%的碳酸钠和2.5%的碳粉作为发泡剂,1.5%的磷酸钠作稳定剂,1.5%的硼酸作助熔剂,830℃下发泡60min,930℃下烧结60min,得到的泡沫玻璃质量最好。黏土有增大泡沫玻璃强度的作用。     

矿物掺合料对自密实混凝土抗氯离子渗透性的影响

耐久性是自密实混凝土（SCC）的重要性质。本文应用电通量法研究了掺粉煤灰、矿渣的SCC抗氯离子渗透性能,通过对单掺和复掺时SCC电通大小的分析发现：粉煤灰和矿渣都能改善SCC的抗氯离子渗透性能,矿渣提高SCC的抗氯离子渗透性能要优于粉煤灰,二者复掺对SCC抗氯离子渗透的复合叠加效应并不明显。其机理是粉煤灰和矿渣提高水泥石密实性,强化混凝土界面过渡区,粉煤灰、矿渣物理化学吸附作用能固结Cl-,降低Cl-渗透性。SCC中掺入掺合料能减少离析、避免泌水,达到自密实效果,粉煤灰对混凝土流动增大的作用效果要优于磨细矿渣的效果。掺合料复掺对自密实混凝土强度具有复合叠加效应,混凝土28 d强度等级可提高1～2级。     

Characteristics of MSWI fly ash during vitrification

The vitrification characteristics of municipal solid waste incinerator (MSWI) fly ash were investigated. Effects of temperature on the binding efficiency of heavy metals, the change of chemical compositions and the weight loss of fly ash in the range of 800-1350 ℃ were studied. Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) of the United States was used to analyze the leaching characteristics of heavy metals in fly ash and molten slag. Results indicate that chemical compositions, the weight loss of fly ash and the binding efficiency of heavy metals in fly ash have a tremendous change in the range of 1150-1260 ℃. The percentage of CaO, SiO2 and Al2O3 increases with the increasing temperature, whereas it is contrary for SO3, K2O, Na2O and Cl; especially when the temperature is 1260 ℃, the percentage of these four elements decreases sharply from 43.72% to 0.71%. The weight loss occurs obviously in the range of 1150-1260 ℃. Heavy metals of Pb and Cd are almost vaporized above 1000 ℃. Cr is not volatile and its binding efficiency can reach 100% below 1000 ℃. Results of TCLP indicate that the heavy metal content of molten slag is beyond stipulated limit values.     

混合材对MSWI制CSA水泥性能的影响

以城市垃圾焚烧飞灰（MSWI）为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙（CSA）水泥熟料.研究了单掺或复掺不同种类、不同掺量的混合材后,CSA水泥的力学性能和水化性能.结果表明：石灰石粉（LI）/矿渣粉（SL）在CSA水泥中较为适用,而粉煤灰（FA）/MSWI的活性较差;单掺4种混合材均对CSA水泥早期强度产生不利影响;单掺LI/SL对后期强度发展有益;复掺混合材较单掺效果好,尤其是试样10％LI＋10％SL、10％LI＋10％MSWI和5％LI＋15 ％SL.