流化床气相沉积法改性粉煤灰及其水化特征

采用流化床气相沉积法,将NaOH,Na_2SO_4等改性材料进行雾化,沉积于粉煤灰颗粒表面.采用扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析了改性材料结晶特征及其对粉煤灰的溶蚀机理,测试并分析了改性粉煤灰-水泥净浆、改性粉煤灰-水泥砂浆的强度发展,同时通过SEM,X射线衍射(XRD)研究了改性粉煤灰-水泥净浆水化进程.结果表明:NaOH可以与粉煤灰发生溶蚀反应,使其中的Si—O键断裂,粉煤灰的水化活性得以提高;Na2SO_4在粉煤灰表面晶粒尺寸更小、分布更均匀,并能在水化过程中存留于粉煤灰表面,促进了粉煤灰及其附近水泥熟料的水化;采用流化床气相沉积法,上述两种改性材料均可提高粉煤灰颗粒与水泥基体的锚固力,促进水泥石强度发展;当NaOH和Na2SO_4掺量(质量分数)分别为0.23%,1.17%时,水泥净浆和砂浆强度显著提高,并高于同等掺量下用传统化学激发法制备的水泥净浆和砂浆强度.     

流化床气相沉积法纳米修饰粉煤灰及其早期水化特征

分别采用NaOH和Na2SO4饱和溶液为改性材料,利用流化床气相沉积(FBR-VD)方法对粉煤灰(FA)颗粒进行表面修饰.通过水泥净浆和砂浆试验,测试分析FBR-VD方法对FA火山灰活性、水泥净浆需水比和砂浆流动度的影响;通过水化热试验考察不同改性方法对水泥净浆、砂浆早期水化程度的影响;通过扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)研究不同改性材料对粉煤灰颗粒的修饰效果及其火山灰反应机理.结果表明:FBR-VD方法能够将改性材料的纳米微粒修饰于FA表面,相比直接掺加改性材料,经FBR-VD方法修饰的FA掺入水泥后,其净浆、砂浆早期活性指数提高5%~10%;水化热测试结果印证了水泥净浆强度的变化规律,NaOH主要通过促进水泥的水化产物聚集在FA颗粒表面来提高其与水泥石结构的结合力,Na2SO4则通过锚固于FA表面的晶体,增加其与周围水泥石结构的摩擦力,同时促进水泥的水化并吸附较多的水化产物,即通过物理与化学的双重作用来提高其火山灰活性.     

循环流化床固硫灰与磨细灰渣用作混凝土掺合料的关键技术研究

研究了循环流化床固硫灰及磨细灰渣对水泥净浆及对混凝土性能的影响,探究了其作为混凝土掺合料的可行性。结果表明,随着固硫灰掺量的增加,水泥净浆流动度及混凝土的流动性明显降低,而磨细灰渣的影响不大;固硫灰、磨细灰渣有利于混凝土抗压强度的提高,且固硫灰对强度的提高效果更显著。为了提升固硫灰与磨细灰渣混凝土的工作性能,研发了固硫灰、磨细灰渣专用外加剂,可有效改善混凝土工作性能不良的问题。可利用安定性合格的固硫灰及磨细灰渣制备符合要求的C20～C50混凝土。     

磨细砂混凝土性能研究

研究了掺入不同比例的磨细砂后,水泥净浆及水泥胶砂的性能;分别测试了按等量取代法和超量取代法掺加不同比例磨细砂的混凝土标养强度及蒸压强度;与掺加了相同比例粉煤灰的水泥胶砂性能和混凝土性能进行了对比试验。结果表明:磨细砂对水泥物理性能无不良影响;磨细砂混凝土与粉煤灰混凝土性能相差不大;配制磨细砂混凝土宜采用超量取代法;蒸压养护能够提高磨细砂混凝土强度。     

掺合料对磷酸镁水泥的性能影响及机理研究

研究了粉煤灰、矿渣粉、磷渣粉和硅灰等四种活性掺合料分别对磷酸镁水泥(MPC)工作性能和力学性能的影响,并探讨了掺合料在MPC中的水化机理。结果表明:粉煤灰、矿渣粉、磷渣粉、硅灰的最佳掺量分别为20%、20%、30%、5%,掺入磷渣粉M PC浆体的流动性和缓凝效果最优,矿渣粉和硅灰对浆体的缓凝效果不明显;随着掺合料的添加,水泥石的28 d抗压强度都有一定程度提高,抗折强度呈下降趋势。但掺入硅灰使抗折强度有所提高。掺合料化学组成和碱性不同,电离出的OH-和掺合料活性影响MPC水化体系水化进程。     

初期养护对水泥-粉煤灰体系粉煤灰水化度的影响

为了深入研究初期养护条件对混凝土中粉煤灰矿物掺合料火山灰活性的影响,通过"选择性溶解法"研究了不同养护温度、养护龄期条件下水泥-粉煤灰体系中粉煤灰的水化度经时变化过程,并结合混凝土早期强度、微观测试结果对粉煤灰火山灰活性发展及影响进行了研究.结果表明:养护温度和龄期是提高粉煤灰颗粒水化程度的重要参数,养护温度越高达到相同水化度所需时间越短,反之亦然;养护温度的提高能有效改善粉煤灰的掺人对混凝土早期强度发展的不利影响,浆体微结构也变得更为致密.     

污泥焚烧灰与粉煤灰混合后用作混凝土掺合料的研究

将经过改性剂改性的污泥焚烧灰与粉煤灰混合磨细处理后制备得到复合粉煤灰,研究了复合粉煤灰代替粉煤灰作为混凝土掺合料的可行性。结果表明,未经改性的污泥焚烧灰与粉煤灰混合磨细处理后制得的复合粉煤灰其理化性能、凝结时间、抗折强度、抗压强度以及强度活性指数等均能达到与粉煤灰直接作为混凝土掺合料的相同效果;改性后的污泥焚烧灰与粉煤灰混合制得的复合粉煤灰其性能好于未改性的,在凝结时间、抗折强度及强度活性指数等指标上已优于粉煤灰的效果。     

磨细砂混凝土陛能研究

研究了掺入不同比例的磨细砂后,水泥净浆及水泥胶砂的性能;分别测试了按等量取代法和超量取代法掺加不同比例磨细砂的混凝土标养强度及蒸压强度;与掺加了相同比例粉煤灰的水泥胶砂性能和混凝土性能进行了对比试验。结果表明：磨细砂对水泥物理性能无不良影响;磨细砂混凝土与粉煤灰混凝士性能相差不大;配制磨细砂混凝士宜采用超量取代法;蒸压养护能够提高磨细砂混凝土强度。     

粉煤灰细度与其火山灰活性的关系

比较了3种低钙粉煤灰(分别为细于45μm的过筛细灰、粗于45μm的筛余粗灰及磨细灰)的细观形貌和火山灰活性。通过与Raask方法原理相同的交流阻抗谱方法测定的结果表明，细灰的火山灰活性大大优于粗灰和磨细灰，其水化过程与水泥相似；粗灰经过二次水化，在养护28d后才有明显反应；磨细灰在早期有碱性物质溶入孔溶液中，7d后可观察到二次水化，比粗灰的二次水化稍快。     

水泥-淤泥焚烧灰复合胶凝材料的抗压强度与流动性EI北大核心CSCD

将湖、河淤泥焚烧后的残渣灰(淤泥焚烧灰,简称焚烧灰)在建材领域进行资源化处置,对比了焚烧灰与粉煤灰的火山灰活性,探讨了养护龄期、焚烧灰掺量和水胶比对水泥-焚烧灰复合胶凝材料净浆硬化浆体(简称为硬化浆体)抗压强度的影响;对比了焚烧灰与粉煤灰对新拌砂浆流动性的影响,探讨了焚烧灰掺量对砂浆流动性的影响规律;采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了硬化浆体的微观结构.结果表明:焚烧灰的28 d抗压强度活性指数达到83%,可作为部分替代硅酸盐水泥的胶凝材料使用;随着焚烧灰掺量的增加,含焚烧灰新拌砂浆的流动性显著下降,硬化浆体的抗压强度早期下降明显,但后期有所提高;当焚烧灰掺量为20%时,硬化浆体的抗压强度达到最大值;水胶比越小,焚烧灰对硬化浆体抗压强度的影响越显著;焚烧灰的火山灰活性促进了复合胶凝材料后期的水化反应.     

超细干法脱硫灰在水泥混凝土中的应用研究

研究了循环流化床锅炉配套干法脱硫装置再脱硫所产生的脱硫灰作为水泥掺合料的可行性。评估了干式和湿式球磨对脱硫灰的细度、成分和活性的影响。结果表明:湿磨对脱硫灰磨细更有效,磨细90 min后中位粒径约3μm,磨细对脱硫灰的成分影响不大;磨细可有效提高脱硫灰的活性,并实现超细脱硫灰替代20%波特兰水泥的胶砂早期强度与控制配方相当,28 d后胶砂强度优于控制配方,水泥混凝土在7 d后抗压强度高于控制配方,28 d抗压强度达到控制配方的120%;磨细对胶砂尺寸稳定性影响较小。     

灰坝磨细灰与其他粉煤灰的性能对比研究

通过试验研究,比较灰坝磨细灰与分选灰及磨细灰的性能差异,期望为灰坝灰作为混凝土掺合料提供技术参考.粉磨过程降低灰坝磨细灰的平均粒径,增加细颗粒含量,但由于粉磨不均匀导致细度过大;由于本身结构及粉磨过程的破坏,灰坝磨细灰及磨细灰的球状颗粒少、不规则形态多;掺灰坝磨细灰的水泥标准稠度最大,凝结时间最短,胶砂强度最低;灰坝磨细灰作为混凝土掺合料,可降低工程造价减少环境污染,但需提高粉磨工艺,控制掺量,并适当增加单位用水量,进而提高混凝土的强度及耐久性.     

超细分选灰在混凝土中的应用

由于粉煤灰中玻璃微珠在细粒径范围相对富集,致使超细分选灰的砂浆需水量比、抗压强度比均优于原状粉煤灰。研究表明,采用干法分选技术对提高电厂—场灰的火山灰活性是有效的。25μm以下粒级超细分选灰的需水量指标已能符合我国JGJ28—86规定Ⅰ级灰标准。45μm以下粒级分选灰配制不同等级塑性混凝土,其对强度的作用,可优于磨细灰;利用10μm粒级超细分选灰配制C60MPa流动性混凝土,水泥用量可控制在520kg/m~3以下。当水泥用量为600kg/m~3,其混凝土最高标号可达80MPa。从强度增长的发展趋势来看,掺超细分选灰对混凝土的早期强度发展亦更为有利。     

隧道弃渣磨细火山灰对水泥水化及混凝土抗压强度的影响

本文将中国西南地区某隧道弃渣中的火山岩破碎、粉磨制成磨细火山灰（GVA）,通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）测试该火山灰的物理和化学性能,分析GVA对普通硅酸盐水泥水化、混凝土抗压强度及碳排放的影响。结果表明,GVA会延缓水泥水化进程,但延缓作用弱于同掺量粉煤灰（FA）;GVA替代水泥50%（质量）时,混凝土28d抗压强度下降38.8%,掺入3%～5%硅灰（SF）可明显提高混凝土抗压强度;GVA替代水泥降低了混凝土碳排放指数（CI）,建议掺量为20%。     

颗粒细度与粉煤灰水泥胶砂性能的关系

将原状粉煤灰进行粉磨,然后用勃氏法测其比表面积,用SEM分析其颗粒形貌.采用灰色关联分析方法研究了粉煤灰和水泥颗粒细度与粉煤灰水泥胶砂性能的关系.研究表明:选择具有优异颗粒形貌的粉煤灰和水泥是配制高性能粉煤灰混凝土的首要步骤;通过适当提高粉煤灰颗粒细度,适当降低水泥颗粒细度,可以使粉煤灰混凝土获得较高的抗压和抗折强度;通过适当提高粉煤灰颗粒细度,可以减少混凝土拌和用水量,提高混凝土流动性.     

双掺技术对粉煤灰混凝土的质量要求

1.对外加剂的要求 采用具有缓凝作用的引气型减水剂普蜀里C_(62(?)),它能使水泥中砖酸钙水化所产生的Ca(OH)_2增加,有利于粉煤灰与Ca(OH)_2的二次水化反应,激发了粉煤灰的活性,同时达到改善混凝土和易性、减少拌和用水量和水泥用量之目的。外加剂不但对水泥亦对粉煤灰颗粒有分散作用,外加剂吸附于水泥颗粒与粉煤灰颗粒表面,使颗粒带有相同电荷而互相排斥,使其絮凝结构分散、释放多余水分。为此外加剂掺加方     

电石渣对湿排粉煤灰活性预激发作用

试验研究了利用电石渣中含有氢氧化钙组分,可对湿排粉煤灰进行碱性预激发,从而提高湿排粉煤灰的早期水化反应活性的激发作用。结果表明,经电石渣预激发后的湿排粉煤灰,能够显著提高水泥净浆的早期强度,并随着预激发时间的延长,其经激发后的改性干料的反应活性提高明显。说明电石渣所提供的碱性环境有利于粉煤灰颗粒的早期活性激发,可促进其二次水化反应的进行。     

不同比例复掺粉煤灰和钢渣粉的混凝土性能研究

将粉煤灰和钢渣粉分别按5:5、7:3以及8:2混合成复合灰,对其基本物理性能、净浆安定性和凝结时间、混凝土工作性能和力学性能进行测试。结果显示钢渣粉的水化活性高于粉煤灰;钢渣粉在安全范围内略微影响混凝土的安定性;对比纯粉煤灰组,钢渣粉因粒径小带来的成核效应促进前期水泥水化使不同温度下的凝结时间均变短;钢渣粉的掺入能降低混凝土的坍落度并增大坍落度的经时损失;相比单掺粉煤灰混凝土,钢渣粉和粉煤灰复掺能够提高混凝土的早期强度,但后期强度会有所降低。为钢渣粉在今后实际工程中的应用提供了参考意义.     

硅灰和粉煤灰在200 MPa活性粉末混凝土中的应用机理

活性粉末混凝土(RPC)由于具有超高强度、韧性及耐久性而得到快速推广应用。采用0.14的极低水胶比制备200 MPa的RPC,并测试硅灰和粉煤灰对RPC强度和微结构的影响。研究结果表明:RPC的强度随着硅灰掺量的增加呈现先增大后减小的趋势,随着粉煤灰掺量的增加而减小,适量的硅灰掺量和较小的粉煤灰掺量有助于RPC获得较高的强度。硅灰和粉煤灰均具有较高的填充效应和火山灰活性,其活性二氧化硅可与氢氧化钙水化生成水化硅酸钙,尤其是颗粒极细的硅灰,可大幅改善浆体微结构,提高RPC的强度。     

矿物掺和料对水泥胶砂流动性和蒸压强度影响

采用硅灰、矿粉、粉煤灰等矿物掺和料等量替代水泥制备水泥砂浆,研究其对流动性和蒸压强度的影响。随着掺量的增加,水泥胶砂流动度分别表现为单调下降、先增加后降低和单调上升等不同的变化规律,过多矿粉对流动性的提高作用不利,但仍高于纯水泥的流动性;水泥胶砂强度分别表现为升高—大幅度降低—再回升、显著升高—适量降低、略有升高—逐步降低等不同的变化规律;其中强度最高的硅灰、矿粉和粉煤灰掺量分别为3%、15%和3%;硅灰掺量增至4%就会因流动性严重降低导致振实困难并且强度降至纯水泥强度以下,矿粉掺量增至40%的抗压强度仍高于纯水泥砂浆强度约10%;当粉煤灰掺量增至12%时,抗压强度已降至纯水泥砂浆强度以下;采用适当掺量的硅灰、矿粉、粉煤灰等矿物掺和料,可以增加蒸压预制混凝土桩的强度。