高强度低导热泡沫混凝土性能研究

在工程实践中,作为装配式建筑的墙体材料,既要有较好的保温隔热性能,又要满足一定的力学性能.轻质泡沫混凝土是一种很好的选择,但普通的泡沫混凝土材料在满足热工性能时其力学性能往往表现较差.本文提出一种高强度低导热泡沫混凝土制备方法,研究了水胶比、泡沫掺量、粉煤灰掺量和聚丙烯(PP)纤维掺量对泡沫混凝土的抗压强度和导热系数的...     

矿物掺合料对泡沫混凝土的性能影响

研究了单掺粉煤灰、矿渣粉和复掺粉煤灰与矿渣粉对干密度为400 kg/m3泡沫混凝土的抗压强度、导热系数以及吸水率的性能影响.当粉煤灰掺量为10%时,可增加抗压强度,掺量为30%时显著降低导热系数和吸水率;当矿粉掺量为20%时,可增加抗压强度和降低吸水率,但导热系数却随掺量增大而变大;当复掺粉煤灰与矿渣粉取代50%水泥,复掺比例为2:3时,能增加抗压强度和降低吸水率,导热系数随复掺比例增大而变大.在泡沫混凝土中掺加矿物掺合料,不仅可以降低水化热,还可以减少泡沫混凝土的开裂程度,该项研究成果为今后泡沫混凝土在地基保温处理、屋面保温、地暖垫层等方面提供了应用价值.     

粉煤灰掺量对赤泥墙砖性能影响的研究

以赤泥为主要原料,添加适量的粉煤灰、黏土等制备墙砖,研究粉煤灰掺量对墙砖性能的影响.结果表明:在赤泥掺量较高的情况下,随着粉煤灰掺量的增加,试样气孔率和吸水率逐渐增大而抗折强度逐渐降低;当粉煤灰掺量大于15％时,试样的吸水率较高且抗折强度小于15 MPa,生成的液相和晶相少,气孔较多,达不到BⅢ类陶质砖的国标要求(GB/T 4100-2006《陶瓷砖》);粉煤灰掺量不宜高于15％.     

粉煤灰泡沫陶瓷的制备及结构表征

以粉煤灰为主要原料,添加少量的高岭土及微量的添加剂为辅料,采用泡沫浸渍法制备粉煤灰泡沫陶瓷。采用X射线衍射、场发射扫描电镜研究了泡沫陶瓷的生成相及其分布,以及泡沫陶瓷的形貌：并对泡沫陶瓷的孔隙率、抗压强度等进行了表征。结果显示,泡沫陶瓷的生成相主要为莫来石,通过扫描电镜观察到莫来石为细长的针状,大量存在于孔隙位置。从泡沫陶瓷孔隙率的测试结果可知,随着粉煤灰含量的升高,泡沫陶瓷的平均孔隙率下降,抗压强度升高;同一组分试样,当烧结温度升高时,试样的平均气孔率下降,抗压强度升高到一定值后会下降。     

利用核桃壳的形态结构优化Al2O3多孔材料的孔结构和性能

首先将质量分数为5%的ZrO₂溶胶、7%的Al₂O₃溶胶、3%的SiO₂溶胶作为浸渍试剂对核桃壳粉（WSP）浸渍处理。然后以α-Al₂O₃微粉为主原料,以处理后的WSP为造孔剂,制备了Al₂O₃多孔材料。研究了溶胶浸渍处理后WSP对多孔材料孔结构、热导率和力学性能的影响。结果表明,在Al₂O₃多孔材料的孔中可以清楚地观察到WSP的形变,这是优化陶瓷孔结构的重要因素。通过使用质量分数为3%的SiO₂溶胶浸渍处理的WSP,可以获得低热导率(200℃,0.297 W·m^-1·K^-1)和高耐压强度（43.5 MPa）的Al₂O₃多孔材料,并在孔中发现了莫来石的交叉网络结构。     

堇青石多孔陶瓷的制备与性能表征

以粉煤灰和碱式碳酸镁为主要原料制得了堇青石多孔陶瓷材料.烧结温度在1 100～1 350℃时,样品的弯曲强度由50 MPa增加至65 MPa,热膨胀系数由8.07×10-6℃-1下降至4.21×10-6℃-1.优化的烧结工艺为1 300℃保温4 h.样品的孔隙率和孔径随原料中淀粉含量的增加而增加.在原料中添加40%(质量分数)的造孔剂(淀粉)可使样品的孔隙率、平均孔径为和氮气通量分别达到41.7%,2.35μm和0.225 m·h-1Pa-1.     

Light‐weight thermal insulating fly ash cenosphere ceramics

Light weight fly ash cenosphere (FAC) ceramic composites were developed by simple slip casting method. Thermal properties, Bulk density, Microstructure, flexural strength, and phase analysis of the FAC ceramic composites were measured. The results proved that the FAC have ability to lower bulk density and thermal conductivity effectively. The lowest thermal conductivity achieved for FAC ceramic composites (0.27 W/m.K) was further reduced 0.21 W/m.K by adding combustible additives ie activated charcoal and corn starch. The flexural strength, bulk density and thermal conductivity of FAC ceramic composites reduced consistently with an increase in FAC content. The maximum flexural strength of 13.45 MPa was achieved with 50% FAC and the minimum flexural strength of 4.07 MPa was obtained with 80% FAC. The open porosity increased from 35.51% to 43.76% and 38.19% with an addition of 15% activated charcoal and corn starch, respectively, when compared to no additives. The bulk density of 699, 619, and 675 kg/m³ was achieved with 80% FAC, 80% FAC with the addition of 15% activated charcoal and corn starch, respectively. The 80% FAC ceramic composite shows low thermal expansion coefficient 6.54 × 10^?6/°C at the temperature of 50°C then it varies between 3.7 and 5 × 10^?6/°C in the temperature range above 100°C. These results prove that the developed light weight FAC ceramic are excellent low‐cost thermal insulating materials.     

轻质漂珠对HPMC/水泥基复合多孔保温材料性能的影响

为获得性能良好的羟丙基甲基纤维素（HPMC）/水泥基复合多孔保温材料,研究了不同掺量漂珠（FACs）对HPMC/水泥基复合多孔保温材料力学性能、导热系数、干密度、吸水性的影响,同时运用SEM、XRD等方法以及图像分析软件对复合材料气孔孔结构特征进行表征。研究表明,随着FACs掺量增加,导热系数呈先降低后增加的趋势,抗压强度先增大后降低。当FACs掺量为9.0%（质量分数）时,复合材料的导热系数最小,为0.094 W/（m·K）,28 d抗压强度为1.58 MPa,干密度为418.9 kg/m³;当FACs掺量为18.0%时,复合材料的抗压强度最优,28 d抗压强度为2.15 MPa,导热系数为0.101 W/（m·K）,干密度为431.0 kg/m³;随着FACs掺量增大,复合材料小于300μm的气孔比例逐渐增大,平均孔径呈降低趋势。     

拜耳法赤泥的活性研究

论文通过XRF对拜耳赤泥元素及氧化物含量进行分析;对拜耳赤泥的比表面积、吸水率、粒度和密度等物理性能进行测试;以活性粉煤灰作为参考,通过取代水泥法和氧化钙法,对比分析了拜耳赤泥和粉煤灰的活性.结果为:拜耳赤泥中的氧化铝含量较粉煤灰高,氧化钙含量低于粉煤灰;比表面积为粉煤灰比表面积的1.63倍,吸水率也高于粉煤灰;随着取代量的增加,赤泥和粉煤灰试件7d和28 d的抗压和抗折强度呈下降趋势;经过高温养护2h后,赤泥/氧化钙系列试件的抗压强度均明显高于粉煤灰/氧化钙试件的抗压强度.试验用拜耳赤泥的活性高于Ⅰ级粉煤灰的活性.     

NZP族多孔陶瓷的制备及性能研究

以不同化学组成的NZP族磷酸盐粉体为陶瓷骨料,采用添加造孔剂的方法,经干压成型,1100℃烧结制备出NZP族多孔陶瓷。对多孔陶瓷的显气孔率、抗压强度、耐热冲击性等进行了测定。结果显示:添加50%石墨制备的化学组成为Ca0.85Ba0.15Zr4(PO4)6的NZP族多孔陶瓷的显气孔率为23.47%,抗压强度为27.39MPa,室温～1000℃的平均线膨胀系数为0.8×10-6/℃,属于零膨胀材料,具有良好的耐热冲击性;比表面积为0.24m2g-1,可作为低比表面积催化剂载体使用。     

Ⅱ级粉煤灰对水泥性能的影响及应用

通过对水泥强度、凝结时间等物理性能的测定,研究了不同掺量的粉煤灰对水泥性能的影响。结果表明：随着粉煤灰掺量的增加,水泥-粉煤灰体系的 3 d抗压强度呈线性较低趋势;粉煤灰单掺效果＜粉煤灰与矿粉复合效果＜矿粉单掺效果;在保证强度的前提下,水泥中掺加适当的粉煤灰有助于改善水泥与外加剂的适应性,且对标准稠度用水量和凝结时间的影响不大;建议粉煤灰替代水泥的掺加量不大于 5%;粉煤灰替代矿粉的掺加量不大于 33%。     

粉煤灰提取氧化物研究进展

粉煤灰是目前世界上排放量最大的固体废弃物之一。研究表明,中国部分地区粉煤灰具有极高的利用价值。近年来,关于粉煤灰中硅、铝的提取和应用方面的研究逐渐升温。介绍了粉煤灰提取氧化物的4种主要方法：赤泥法、烧结法、酸法、碱法,详细介绍了烧结法、酸法、碱法并给出了其典型工艺路线。综述了目前中国粉煤灰提取氧化物的最新研究进展。总结了几种方法各自的优缺点,展望了中国粉煤灰提取氧化硅、氧化铝的前景。粉煤灰提硅提铝工艺的研究和开发,有良好的社会效益和经济价值。     

赤泥强磁尾矿制备水处理陶粒滤料的研究

以广西某赤泥强磁选尾矿为主要原料,掺加适量粉煤灰、石英和造孔剂,研制水处理陶粒滤料.研究了原料配比和烧成制度对产品性能的影响,利用比表面积分析仪和电子显微镜分析陶粒样品微观结构及形貌.结果表明,赤泥掺量55％,烧结温度1130℃,保温时间30 min,制备的陶粒样品最佳,试样表观密度1.98g/cm3,堆积密度1.06 g/cm3,吸水率22.41％、空隙率46.46％、盐酸可溶率0.61％、比表面积0.51×104 m2/g,破损率与磨损率之和0.53％,孔隙均匀,三维连通,达到水处理用人工陶粒滤料标准要求.     

粉煤灰复合赤泥水热合成方沸石的研究

使用赤泥与粉煤灰复合作为原料,以碱溶-水热合成两步法合成了结晶度良好、高纯的方沸石。通过试验研究了Si/Al比、NaOH浓度、水热反应温度以及时间对合成产物的影响,并得出:Si/Al比对合成产物不敏感,可以在较大范围内调整;赤泥本身的高碱性使得碱度可以低至2 mol/L;水热合成温度≥150℃、时间为24 h时可以获得结晶度良好的方沸石产物。同时,对方沸石的合成机理进行了简单探讨。     

聚硅氯化铝铁絮凝剂的制备及应用研究

以工业固废赤泥、粉煤灰以及盐酸等为原料,采用酸浸的工艺制备聚硅氯化铝铁絮凝剂。初步研究了该絮凝剂的生产工艺条件及产品对皮革废水的絮凝效果。实验结果表明：制备聚硅氯化铝铁絮凝剂的最佳工艺条件为粉煤灰和赤泥的质量比为1∶2,焙烧温度为850 ℃,液固体积质量比为5 mL/g,在此条件下原料中铁的最大浸出率为73.9%。絮凝剂对皮革废水的最佳投放量为250 mg/L,产品对皮革废水COD、SS的去除率可高达73.91%、97.86%,处理过的水透光度高。     

氟化钇对粉煤灰基堇青石陶瓷合成及性能的影响

本文以粉煤灰、滑石、氧化铝和氧化镁为原料,加入质量分数为0%、0.5%和1.0%的氟化钇,通过高温烧结制备了粉煤灰基堇青石陶瓷样品,研究了氟化钇掺量对样品的物相组成、显微结构及主要性能的影响。结果表明,氟化钇的引入可降低堇青石的生成温度,提高堇青石的物相转化率,显著改善材料的力学性能,同时对热学性能亦有一定积极影响。当氟化钇添加量为0.5%时,样品的综合性能最优。当烧结温度为1 300 ℃时,XRD未见明显杂质峰,样品的体积密度为2.15 g/cm³,开孔孔隙率为7.49%,吸水率为3.49%,压缩强度为252.27 MPa,经5次热震试验后压缩强度仍然高至204.65 MPa,比热容为0.770~0.931 J/(g·℃)(25~150 ℃),热膨胀系数为2.54×10^-6 ℃^-1(100~800 ℃)。与不含添加剂的样品相比,添加0.5%氟化钇样品的体积密度增加了5.2%,开孔孔隙率降低了58.6%,吸水率降低了60.6%,而压缩强度增加了4.6倍,比热容增强而热膨胀系数降低。在粉煤灰基堇青石陶瓷的烧结过程中,氟化钇的引入可使其在较低的温度下形成液相,提高元素迁移率,促进晶粒发育完全且具有细化晶粒的明显效果。氟化钇作为一种有效的烧结助剂,微量的添加即可显著改善粉煤灰基堇青石陶瓷的综合性能。本工作拓宽了高效烧结助剂选择范围,可为高质量陶瓷材料的高温烧结提供一定参考。     

以粉煤灰和赤泥为原料烧结陶瓷工艺与性能研究

本文研究了在1050 ℃至1200 ℃之间温度对以粉煤灰赤泥为原料烧结陶瓷的物相和烧结性能的影响.结果表明:实验用粉煤灰原料的主要矿相组成为石英(SiO_2)和莫来石(3Al_2O_3·2SiO_2),赤泥原料的主要矿相组成有钙铝黄长石(Ca_2Al_2SiO_7)、石英(SiO_2)、钙铁榴石(Ca_3Fe_2+3(SiO_4)_3)和钙钛榴石(Ca_3TiFeSi_3O_(12));以粉煤灰赤泥为原料的5组不同配比试样在1200 ℃时试样气孔率相对降低,体积密度和抗压强度相对程度增大;其中5#试样在经1200 ℃烧结后的气孔率为1.67%,体积密度为2.10 g·cm~(-3),抗压强度为123.23 MPa,达到较好的烧结致密状态,试样主要物相是钙钠长石和莫来石.试样内莫来石的形成及玻璃液相的增加促进烧结并在1200 ℃达到致密烧结状态.     

水泥窑灰-粉煤灰体系的水化与强度发展(英文)

研究了配合比与养护温度对水泥窑灰(cement kiln dust,CKD)—粉煤灰(fly ash,FA)净浆的水化与强度发展的影响。净浆采用5种不同的水泥窑灰与粉煤灰比例配制,部分试件添加硅酸盐水泥作添加剂。试件在24、38℃及50℃的条件下进行养护。采用热重分析与X射线衍射测试试件的水化产物。结果表明在50℃的养护条件下,75%CKD+25%FA与45%CKD+45%FA+10%OPC试件的28 d与56 d强度分别达到了100%OPC水泥净浆强度的70%与80%以上。CKD-FA体系中的主要结晶水化产物是钙矾石。无论CKD与FA比例多大,CKD-FA浆体中钙矾石的含量显著高于水泥净浆。CKD-FA体系中钙矾石在90d的龄期仍可保持稳定。