粉煤灰表面改性技术的研究与应用

粉煤灰常用改性方法为酸溶法、碱溶法和表面改性法.前2种改性法的研究国内外均比较成熟,而对表面改性技术的研究相对比较少.本课题主要是对粉煤灰进行表面改性,采用的改性剂为表面活性剂吸附改性剂、高分子聚合改性剂和偶联反应改性剂,改性工艺为火法和湿法.     

低品位粉煤灰的改性及其对水泥浆体强度和自收缩的影响

采用石灰石粉对低品位粉煤灰进行煅烧改性,利用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等方法对改性粉煤灰的矿物组成和化学组成进行表征.同时测定了掺改性粉煤灰的水泥浆体的抗压强度和自收缩,并采用背散射扫描电镜和压汞测孔仪研究了掺改性粉煤灰水泥浆体的微观结构.结果表明,粉煤灰经煅烧改性生成了水硬性矿物β-C2S,水化可生成CSH凝胶,改善了等外粉煤灰颗粒与水泥基体的界面粘接,降低了复合水泥浆体的孔隙率和自收缩,提高了复合水泥浆体的强度.     

粉煤灰微珠改性PVC复合材料研究

研究了PVC/粉煤灰微珠复合材料、PVC/CaCO3复合材料的力学性能。实验结果表明:当粉煤灰微珠添加量为5份时,PVC/粉煤灰微珠复合材料的室温缺口冲击强度为46 kJ/m2,拉伸强度为47 MPa达到最大值;弯曲模量随着粉煤灰微珠增加呈线性增加;PVC/粉煤灰微珠复合材料的综合力学性能要好于PVC/CaCO3复合材料。SEM测试表明:经表面改性后的粉煤灰微珠在PVC基体中具有很好的分散性和相容性。     

改性粉煤灰矿物组成变化特性试验研究

以低硫兖州煤为试验煤种,开展了低硫煤增钙粉煤灰矿物组成特性试验研究。试验结果表明：改性粉煤灰矿物组成接近贝利特水泥熟料矿物组成,但矿物组成中没有硅酸盐水泥熟料矿物3CaO·SiO2。     

粉煤灰沸石的改性及其在水处理中的应用进展

粉煤灰是一种细小的颗粒固体废弃物,处理不当会造成环境危害且影响人类健康。利用粉煤灰生产沸石是一种高值化利用方式,既解决了一部分粉煤灰处置问题,同时也增加了一种新型“以废治废”的环保材料。通过对近年来有关粉煤灰沸石的相关文献进行总结梳理,简述了粉煤灰与沸石的特征及粉煤灰沸石的合成方法,重点介绍了粉煤灰沸石的几种改性方法及其机理,如阳离子表面活性剂改性、离子交换改性和磁改性等。同时介绍了粉煤灰沸石作为吸附剂、催化剂载体在水处理中的应用,并对粉煤灰沸石改性及其在水处理中应用的发展方向提出了建议。     

改性粉煤灰对沙土物理特性改良效果研究

针对内蒙古锡盟地区粉煤灰堆存量大、利用率低以及当地土壤荒漠化严重等系列问题,本工作提出利用粉煤灰改良荒漠土壤的新思路。首先用硫酸对惰性的粉煤灰进行表面活化改性,采用SEM和XRD等分析测试手段研究粉煤灰结构变化,采用XPS和TG分析方法分别对粉煤灰表面羟基定性分析和定量计算,以期明晰粉煤灰表面羟基化效果;其次,使用改性前后粉煤灰分别作为土壤加固剂,以现场采集沙土为加固对象,研究改性粉煤灰对砂土稳定性的影响。结果表明,使用1.5 mol/L的硫酸溶液预改性后,颗粒表面羟基数量较原始粉煤灰增大4倍。按质量比1:9将酸改性前后的粉煤灰分别与沙土复配并静置15天后对复配土的力学强度进行测定,结果显示原始沙土间的黏聚力为0.29 kPa,改性前粉煤灰-沙土复配土的黏聚力为0.88 kPa,而改性后粉煤灰-沙土复配土的黏聚力提高到3.51 kPa。     

粉煤灰改性聚氨酯技术及其应用

介绍了粉煤灰的碱液改性、酸液改性、表面活性剂改性、偶联剂改性技术,综述了粉煤灰改性聚氨酯材料的技术及应用进展。     

粉煤灰水泥改性的研究

应用外加剂技术对粉煤灰水泥性能进行了改性，试验结果表明，由激发剂、石灰、表面活性剂和早强剂组成的复合外加剂能有效地克服粉煤灰水泥早期强度低、耐久性差、碳化速度偏大以及贮存期短等缺点，其性能达到并在某些方面优于４２５号矿渣水泥。     

无机填料粉煤灰纤维表面的亲油改性

分别采用3种不同的偶联剂对粉煤灰纤维表面亲油改性,利用沉降实验筛选出铝锆偶联剂CF103为实验所需,再通过正交实验确定出最佳改性条件并验证.对改性前后粉煤灰纤维的红外表征和扫描电镜分析结果表明:铝锆偶联剂CF103与粉煤灰纤维表面之间是化学键合,且偶联剂比较均匀地覆盖在纤维表面.     

硅烷偶联剂改性粉煤灰及其在聚氨酯中的应用

采用一步法合成了单组分聚氨酯,利用硅烷偶联剂作为"分子桥"使粉煤灰以硬段的形式存在于聚氨酯分子链中。研究了改性粉煤灰的用量对聚氨酯力学性能和耐水性的影响并利用红外光谱和扫描电镜对单组分聚氨酯的微观结构进行了分析。结果表明,硅烷偶联剂对粉煤灰表面进行了化学改性,粉煤灰进入到聚氨酯分子链中,聚氨酯/粉煤灰的相溶性和分散性有了很大改善。当改性粉煤灰的质量分数为12%时,单组分聚氨酯的力学性能和耐水性都有显著提高,拉伸强度、断裂伸长率和吸水率分别达到16.67 MPa,486.04%和2.92%。     

粉煤灰中的残余碳

粉煤灰中的残余碳是燃煤锅炉中煤未完全燃烧所产生的固体废弃物。残余碳的形成主要与燃料煤的组成和性质、锅炉特点、燃烧温度、空气量（燃烧时的氧气供给量）及燃烧时间（Ｏ工在锅炉内的停留时间）等因素有关。残余碳通常以单体半焦或焦炭、粘结在粉煤灰颗粒表面或包裹在粉煤灰颗粒中等几种形式存在，残余碳的粒度分布、比表面积、Ｈ和Ｏ的含量都有其特殊性。粉煤灰中的残余碳，不仅能反映锅炉的运行情况、影响锅炉烟气中ＣＯＸ的含     

粉煤灰混凝土的势能化

根据势能的观点和混凝土工程性质的要求，给出混凝土中粉煤灰经化势，固化势和免疫势的定义，以及粉煤灰砂浆体或粉煤灰混凝土材料的协同工作特性的数学表达；通过图解的方法，对粉煤灰材料的质量等级以及粉煤灰混凝土双掺技术的应用进行了势能化的初步探讨。     

模拟湿排粉煤灰的性能

通过实验室模拟湿排,研究了5种粉煤灰微观结构与抗压强度比的变化.低钙粉煤灰模拟湿排22个月时,绝大部分粉煤灰颗粒形貌仍保持原有状态.低钙粉煤灰只在湿排最初的5个月内活性降低明显,湿排3个月时28d抗压强度比降低5%,5个月降低7%,但后期活性变化不大.在模拟湿排22个月后,低钙粉煤灰的活性受到一些影响,但仍可用作水泥混凝土掺合料.     

粉煤灰水泥的水化动力学

研究了粉煤灰水泥中粉灰和水泥熟料的水化过程动力学；讨论了这两种反应的动力学常数对系统性质的影响。提出了为改善粉煤灰水泥的性质，必须同时促进粉煤灰的火山灰反庆和水泥熟料的水化反应。     

粉煤灰合成沸石的研究

燃煤电厂产生大量的副产物粉煤灰,但目前只有少量粉煤灰在水泥、混凝土行业得以利用.开发具有应用开发价值的高附加值产品是粉煤灰未来发展的一个方向.利用粉煤灰合成沸石的研究日益得到关注.综述了粉煤灰合成沸石的原理,传统的水热法、两步法和盐熔法等合成工艺,以及各种方法存在的问题、合成沸石的分析表征技术,并探讨了粉煤灰沸石在废水处理、催化等方面的应用开发前景.     

废渣粉煤灰纤维棉增强PVC复合材料

本文选用废渣制成的粉煤灰纤维棉(FAF)和聚氯乙烯(PVC)树脂作为原料,成功制备了FAF/PVC复合材料,研究了FAF的表面处理及其加入量对复合材料力学性能、热性能和硬度的影响,并用SEM对复合材料的界面进行了表征。实验结果表明,相对于纯PVC树脂而言,复合材料含经KH550处理的FAF40phr时,拉伸强度提高约12%;含经软化剂处理的FAF10phr时,冲击强度提高约110%;含经偶联剂和软化剂联合处理的FAF10phr时,冲击强度提高约70%,拉伸强度提高约11%,维卡软化温度随FAF添加量的增加呈上升趋势。研究结果证明,KH550和软化剂联合使用会对复合材料起到有效的增强增韧效果,因此能提高复合材料中FAF的填充量。制成的环保型FAF/PVC复合材料不仅性能全面高于纯PVC,而且材料成本显著降低,为综合利用废渣FAF开拓了新方向。     

超细粉煤灰的性能研究

研究了电收尘气流分选工艺收集的超细粉煤灰(udtra—fine fly ash，缩写为UFA)的物理化学性能。随着细度的增加，UFA的密度、烧失量、吸水率和28d抗压强度比f(cu，28d)随之增大，需水量比则随之减小。在水中WA的zeta电位为负，其绝对值随细度的增加而增加，矿物组成却变化不大。还研究了超细粉煤灰的粒径分布和颗粒形貌特征，结果表明UFA具有令人满意的减水增强作用。     

粉煤灰泡沫玻璃的试验研究

以粉煤灰和玻璃粉为主要原料,添加适量的发泡剂、稳泡剂等助剂,可制得粉煤灰泡沫玻璃。通过对制品体积密度、表观密度、开口孔孔隙率、吸水率等性能的测定,分析了发泡剂、粉煤灰掺量对泡沫玻璃性能的影响。实验表明,适量添加粉煤灰和玻璃粉,可制得性能较好的粉煤灰泡沫玻璃。     

利用粉煤灰生产SiC陶瓷原料

利用粉煤灰部分或全部代替石英砂,配以适量的锯末,在高温炉中特定的烧成制度下,采用SiO2-C还原法将粉煤灰中的二氧化硅与锯末中的碳结合制取高性能的SiC陶瓷原料。利用正交实验对合成工艺中的合成温度、保温时间、碳过量数进行了设计和探索性实验,并对合成产物中的碳化硅的含量进行了测试。研究表明,在经催化剂(FeCl26H2O)浸泡12小时,加入2%矿化剂,在1380℃的合成温度下,保温时间2小时,碳过量10%的情况下,生成的SiC陶瓷原料中SiC的含量在53.6%以上。     

由粉煤灰合成铝硅酸盐介孔材料

以粉煤灰为初始原料,在碱性条件下合成了介孔铝硅酸盐材料.以粉煤灰与Na2CO3摩尔比为1∶0.85配料,混合物料研磨混合10min,在830℃焙烧2.5 h,使铝硅酸盐分解生成水溶性的硅酸盐(硅源)和铝酸盐(铝源),而后与表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵水溶液(含有14.7 g表面活性剂)混合.混合溶胶经105℃晶化72h,再经过滤得到的白色粉末,经550℃焙烧5h后,获得介孔铝硅酸盐材料.所获得的介孔材料的d100为2.16 nm,平均孔径为4.75 nm,孔径分布主要介于0.5～10 nm之间.