粉煤灰碱激发制备地质聚合物研究进展

由于传统硅酸盐水泥基建材生产过程排放大量CO₂,近几年以地质聚合物(地聚物)为代表的新型低碳胶凝材料成为研究热点。作为我国大宗工业固体废弃物，粉煤灰富含硅铝酸盐，通过碱激发制备地聚物可实现粉煤灰大宗消纳。综合论述了粉煤灰的碱激发反应活性评估方法，总结了粉煤灰碱激发反应机理，归纳了粉煤灰类型、激发剂、原料配比和养护制度等关键因素对地聚物形成和性能的影响规律，提出了目前研究存在的问题，并从粉煤灰活性组分评估和碱激发体系元素组成的角度，对未来研究方向进行展望。粉煤灰的反应活性评价方法主要有Rietveld全谱图拟合法、饱和石灰溶液吸收法和酸碱溶出法。粉煤灰碱激发反应过程可分为解构—重构—凝聚—聚合4个阶段，解构过程中溶出的硅铝比(Si/Al物质的量比)对凝胶结构和材料力学性能有重要影响，不同研究获得的最佳Si/Al物质的量比存在较大差异。目前关于原料配比、养护制度和凝胶结构等因素对地聚物性能影响研究获得的变化规律并不一致，为粉煤灰碱激发反应机理和地聚物合成研究带来困难，未来应针对不同类别粉煤灰理化特性，建立碱激发体系各元素配比统一的计算方法，为粉煤灰基地聚物合成时统一设...     

粉煤灰的活性激发与机理研究进展

粉煤灰是燃煤电厂中煤粉燃烧后的固体废弃物,其日益累积不但会占用大量土地资源,还会破坏原有的自然环境,造成严重污染,近年来粉煤灰的处理和资源化利用受到广泛关注。激发粉煤灰的潜在活性是提高粉煤灰综合利用率的关键。对粉煤灰的物理活性和化学活性来源进行了介绍,并对粉煤灰活性的物理激发、水热激发及化学激发技术与激发机理进行了综述,为后续粉煤灰的活化研究和大规模利用提供了参考。不同手段均能激发粉煤灰活性,但采用单一手段激发时存在活化成本高、激发程度低等问题。未来粉煤灰激发技术将朝着多种手段并用的方向发展。     

粉煤灰充填注浆材料研究

以最大限度激发粉煤灰活性为目的 ,对粉煤灰 石灰 石膏体系的最佳配合比进行了探索性实验研究 ,确定了各组成的最佳掺量 ;从理论上研究了石灰、石膏对粉煤灰的激发机理 ;对粉煤灰的几种激发剂进行了优选 ,使其能更好地应用于充填注浆领域。     

化学激发粉煤灰-水泥体系的抗压强度性能研究

采用化学途径激发粉煤灰-水泥体系中粉煤灰的活性,通过强度测定研究了几种激发剂单掺、复掺时粉煤灰活性发挥程度,并对激发剂激发效果进行了分析和比较。     

低钙粉煤灰活性激发技术的研究

用HF酸作为激发剂并结合物理粉磨活化法对低钙粉煤灰进行活性激发试验。试验方案按正交L6（3^4）设计,以强度为考察指标,研究了HF掺量、混料时间以及陈化时间等主要因素对粉煤灰活化作用的影响;并综合经济性、操作性、粉煤灰活性发挥等其他因素,确定其最合适激发工艺为：每kg的FA中HF掺量为12mL,混料时间6min,陈化时间2d。同时,利用活化的低钙粉煤灰制备了地聚水泥。     

不同“增钙”情况下低质粉煤灰活化技术研究

本文总结了国内外粉煤灰活化技术研究现状 ,对两种Ⅲ级粉煤灰活化技术进行了较系统的研究。采用石灰膏与磨细熟石灰粉对粉煤灰水泥砂浆中的粉煤灰进行“增钙” ,在此基础上掺入各种激发剂与其不同掺量来激发粉煤灰的活性。通过测试砂浆试样的不同龄期力学强度和 pH值 ,对粉煤灰活性激发效果和粉煤灰活化机理进行了分析。试验结果表明 ,采用磨细熟石灰粉对粉煤灰进行“增钙”更为有效。     

粉煤灰掺量对免烧砖性能的影响

本文利用建筑垃圾和粉煤灰制造新型建筑材料-免烧砖,并探究粉煤灰含量对免烧砖性能的影响。首先对建筑垃圾进行了分类和预处理,采用机械粉磨、碱激发和盐激发相结合的方式对粉煤灰的活性进行激发,活性激发后的粉煤灰替代部分水泥制备免烧砖,最后在实验室测试了免烧砖的体积密度、气孔率、吸水率、抗压强度等性能指标。结果表明:利用建筑垃圾和粉煤灰制备的免烧砖的综合性能能够满足国家标准,并且随着粉煤灰掺量的改变,免烧砖的性能也表现出了不同程度的改变,从而为我们寻找粉煤灰的最佳掺量奠定了基础,对于推动粉煤灰在新型建筑材料中的应用具有深远的意义。     

室温碱激发低钙粉煤灰地质聚合物配比试验研究

为得到室温下粉煤灰与碱激发剂质量比、水玻璃与氢氧化钠溶液质量比和氢氧化钠溶液摩尔浓度对粉煤灰地质聚合物力学性能的影响,以低钙粉煤灰为原料,制备了地质聚合物胶凝材料。采用正交试验方法,分析粉煤灰地质聚合物抗压强度,探讨碱激发剂配比对粉煤灰地质聚合物力学性能的影响,结合SEM、XRD和FTIR对试样进行表征,并对该材料的应力-应变曲线进行了研究。结果表明:粉煤灰地质聚合物的抗压强度随着激发剂掺量的减少而增大,水玻璃在激发剂中的比值与粉煤灰地质聚合物的抗压强度呈现正相关,其中粉煤灰与碱激发剂质量比为1.8,水玻璃与氢氧化钠溶液质量比为2.5且氢氧化钠溶液的浓度为10 mol/L时,120 d龄期的抗压强度可达51.98 MPa。对应力-应变曲线分析得出,在一定程度上,激发剂的掺入量对粉煤灰地质聚合物的破坏应变和弹性模量有较大影响。SEM、XRD和FTIR分析表明随着养护时间增长,胶凝材料体系内结构更致密,生成了更多的硅铝酸盐凝胶。     

粉煤灰对碱激发矿渣胶凝材料耐盐酸腐蚀性能的影响

为了研究粉煤灰对碱激发矿渣胶凝材料耐盐酸腐蚀性能的影响,对不同粉煤灰掺量下碱激发矿渣砂浆在pH=1的盐酸环境中浸泡14 d、28 d和60 d后的外观、质量损失、腐蚀深度、抗压强度和耐蚀系数进行了研究,通过X射线衍射和化学滴定方法对其机理进行了分析.结果表明:碱激发矿渣砂浆在盐酸溶液中浸泡后表面被严重腐蚀,质量与强度损失均很大.粉煤灰的掺入使试块表面被腐蚀情况明显变好,质量与强度损失也明显减少,但粉煤灰的掺入会降低碱激发矿渣砂浆的强度,增大其腐蚀深度.XRD与化学分析的结果表明碱激发粉煤灰中可被盐酸溶出的物质含量较少,因而掺入粉煤灰可以提高碱激发矿渣胶凝材料的耐盐酸腐蚀性能.     

碱激发粉煤灰力学性能的研究

以氢氧化钠、水玻璃及水泥对粉煤灰(掺入一定量氧化钙)进行活性激发,采用蒸汽养护制度在80℃的条件下对粉煤灰试样进行蒸汽养护,研究水灰比、碱激发剂的种类、碱的掺量等因素对碱激发粉煤灰的强度发展规律。研究结果表明:水灰比对碱激发粉煤灰的强度发挥有很大的作用,当达到成型要求时其适宜的水灰比一般为0.38;复掺比单掺的效果好,其中氢氧化钠和水泥的复掺效果优于水玻璃和水泥的复掺效果;水玻璃和氢氧化钠作为激发剂激发粉煤灰时的最佳掺加量为10%。     

粉煤灰在复合胶凝材料水化过程中的作用机理

分析了粉煤灰在复合胶凝材料水化硬化过程中的作用。探讨了化学激发、物理激发和热激发对于粉煤灰的活性的促进作用以及确定粉煤灰反应程度的方法。粉煤灰的火山灰活性可以用碱性物质或硫酸盐来激发,但是,这种化学激发措施不适合在商品混凝土生产过程中使用。物理激发和热激发是两种简单实用的提高粉煤灰使用效能的技术路线。热激发特别适用于大体积混凝土结构。在复合胶凝材料中,粉煤灰的反应程度很低,不会大量消耗Ca(OH)_2,在水化硬化初期,矿物掺和料主要以物理填充作用参与复合胶凝材料的水化硬化过程;随龄期延长,粉煤灰的火山灰活性作用逐渐明显。     

煤粉炉粉煤灰提取氧化铝活化技术研究进展

介绍了近年来采用煤粉炉粉煤灰作为原料制备氧化铝的预处理活化工艺技术,指出了粉磨法、硫酸法、氯化钙法、铵盐法、碳酸盐法、氟化盐法、物理-化学联合活化法的优缺点及在工程转化过程中需重点关注的环节。虽然部分工艺技术实现了工业化,但因成本高等因素导致项目关停,建议粉煤灰综合利用研究方向应以工程转化难点问题为导向,理论研究与工程设计相结合,逐步探索出一条经济效益好、安全环保的粉煤灰制备氧化铝工业化路线。     

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。     

粉煤灰脱炭研究进展及展望

为了提高粉煤灰质量,实现粉煤灰的高效脱炭技术发展,促进粉煤灰资源可回收利用,介绍了粉煤灰脱炭的3种方法,即浮选法、重选法和电选法,其中,浮选法主要依据矿物的表面性质对粉煤灰进行脱炭;重选法依据矿物密度性质的差异对粉煤灰进行脱炭分离;电选法则依据矿物摩擦带电性质的不同进行分选。同时,对粉煤灰脱炭方法的发展趋势进行了展望,建议未来应深入研究粉煤灰性质,将脱炭方法与新型选矿设备相结合进行工业化生产,创新结合方式,如采取活性油泡与旋流静态微泡浮选柱结合的方式对粉煤灰进行脱炭处理。     

粉煤灰组成与其胶砂活性的灰色关联分析

采用不同化学成分的粉煤灰试样,通过遴选试样及粉磨,使它们的细度及颗粒群分布基本一致,以50％的比例掺入纯硅酸盐水泥中,制成粉煤灰硅酸盐水泥。参照水泥标准测其各龄期的胶砂强度。采用灰色关联分析的方法,以粉煤灰水泥各龄期胶砂抗压强度为母序列,以相应的粉煤灰各组分含量为子序列,分析了粉煤灰各组分与其水泥胶砂宏观强度的关联度。本文进一步以XRD物相鉴定、酸溶解法等测试手段研究了粉煤灰矿物成分以及玻璃体含量与化学成分的关系,证实了灰色关联的分析结果。     

复合激活和组份优化技术对Ⅱ级粉煤灰活性指标的影响

本文介绍利用复合激活和组份优化技术改性华能上安电厂二级粉煤灰的情况，采用正交设计方法对试验方案进行配方优选。试验结果表明活化改性后的粉煤灰２８天抗压强度较原灰提高１５％，为其今后在优质粉煤灰混凝土中的应用提供了数据。     

低等级粉煤灰的活化处理与应用技术研究

采用物理活化 (机械磨细 )与化学活化 (加复合化学激发剂 )相结合的高效复合活化技术对低等级粉煤灰进行活化处理 ,可得到高活性粉煤灰。该粉煤灰可用于生产高掺量粉煤灰水泥、各种免烧的高强新型绿色墙体材料与地面材料以及配制中低强度等级高掺量粉煤灰混凝土等。     

碱熔融粉煤灰合成沸石分子筛的影响因素分析

评述了碱熔融粉煤灰合成沸石的方法;分析了该法合成沸石过程中的影响因素,这些因素主要包括粉煤灰的组成、碱灰比、焙烧温度及时间、晶化温度及时间;探讨了目前研究的情况及未来研究的方向,这些分析为碱熔融法今后的应用提供理论依据.     

锂渣复合粉煤灰高性能混凝土早期抗压强度影响因素的比较分析

运用正交试验设计的方法配制锂渣复合粉煤灰高性能混凝土,运用极差分析和方差分析的方法分析了水胶比、锂渣掺量和粉煤灰掺量对锂渣复合粉煤灰高性能混凝土的早期抗压强度的影响,得出锂渣较粉煤灰对锂渣复合粉煤灰高性能混凝土早期抗压强度影响显著。在进行极差分析时,引入了极差相对差异度这一概念。