固体碱激发矿粉/粉煤灰注浆材料性能及机理研究

以矿粉和粉煤灰为主要原料,NaOH和Na₂SiO₃·5H₂O为固体碱激发剂,制备地聚合物注浆材料,考察激发剂的模数、掺量及养护条件对材料性能的影响。当固体碱激发剂模数为1.0,掺入量为8%(质量分数)时,注浆材料初凝时间为120 min,工作时间可达50 min,经28 d养护后抗折和抗压强度分别可达7.1 MPa和42.7 MPa。相较于非密闭养护,密闭养护有利于早期强度形成,1 d、3 d、7 d抗压强度分别提高了38.0%、38.2%和19.3%。XRD、FT-IR、SEM/EDS测试结果表明,原料水化完全,最终产物包含无定形水化产物、钙沸石、水合铝硅酸钠钙矿和C-S-H凝胶等组分。反应过程中原料的Si—O—Al、Si—O—Si发生重组生成凝胶物质,并团聚成钙沸石类球形产物,提高材料强度。     

玻纤工业废耐火砖中铂铑金属微波碱熔活化-水溶酸浸富集工艺

采用微波碱熔活化-水溶酸浸富集工艺处理玻纤工业废耐火砖料,使其中的铂铑金属在酸浸渣中得以富集. 通过微波加热碱熔与常规加热碱熔对比实验,考察了碱熔温度、保温时间、配碱量对碱熔过程的影响. 结果表明,微波辐照温度800℃、保温时间30 min、碱熔剂NaOH为样品质量的1.4倍时,碱熔反应进行彻底. 熟料经水溶后,在最优条件下酸浸,在盐酸浓度3 mol/L、浸出时间5 min、酸料比15 mL/g的条件下,料浆过滤性能良好,出渣率2.98%,铂铑金属可富集约33倍.     

沸石胶凝增强复合包装板材的制备及性能

目的 为了拓展固废资源化的应用,本研究以生物质废料（秸秆粉、废木屑）为基体,以预处理后的污水污泥焚烧灰作为填料,采用热压成型制备了一种沸石胶凝增强复合包装板材。方法 通过XRD、SEM等方法表征预处理前后填料的元素组成、晶体结构、微观形貌等,并研究预处理填料对制备复合包装板材性能的影响趋势以及增强机制。结果 添加质量分数为22.5%的预处理后的填料制备的复合板材,其弯曲强度为27.73MPa,压缩强度为44.38MPa,在力学性能、隔热性能和吸水厚度膨胀率等方面均明显优于未经过预处理的对照组,满足GB/T7284—2016《框架木箱》、GB/T23898—2009《木托盘用人造板》等国家标准的要求。复合板材性能的增强主要归因于预处理引起填料相组成及结构的变化。由于方沸石晶相的生成,填料对自身和基体的吸附性、易分散性得到极大改善。结论 经过预处理的填料制备的沸石胶凝增强复合包装板材性能优异,在木包装领域及建筑领域具有广阔的应用前景。该研究可为大宗固体废弃物资源化利用提供高附加值的解决方案,还可以为缓解林产资源短缺的现状提供新的思路。     

碱激发地质聚合物固化软土的研究进展

软土地基处理是工程界公认的有较高风险的工程领域,传统软土固化中大量使用硅酸盐水泥,不仅消耗自然资源,还会对环境产生不良影响,使用环境友好型碱激发地质聚合物替代传统硅酸盐水泥越来越受到国内外学者的重视。论文基于国内外已有研究成果,从碱激发地质聚合物固化土发展历史、碱激发地质聚合物种类、碱激发地质聚合物反应机理、碱激发地质聚合物固化土力学特性和各类性能等方面进行研究进展的综述分析,重点谈论地质聚合物处理软土的力学特性,并对不同碱激发地质聚合物在软土地基加固中抗渗性能、抗冻融性能、抗腐蚀性能等进行分析,对碱激发地质聚合物在软土地基加固中的应用进行系统梳理和展望,以期引导和提升碱激发地质聚合物在软土地基加固中的应用,实现我国地基加固可持续发展。     

溶胶-凝胶法制备具有碱激发活性的无定形Al2O3-2SiO2粉体

以正硅酸乙酯（TEOS）和水合硝酸铝（ANN）为原料，采用溶胶-凝胶法合成了无定形Al2O3-2SiO2粉体。通过XRD与FT-IR对其无定形相结构进行了表征，发现其结构与偏高岭土相似。为了考察粉体的碱激发活性，用SiO2／Na2O摩尔比为1．2的硅酸钠溶液对其进行碱激发试验，结果表明合成的无定形Al2O3-2SiO2粉体具有碱激活性，3d抗压强度达到24MPa。     

粉煤灰基轻质高强材料的制备及其防水性能的研究

本研究以循环流化床粉煤灰为主要胶凝材料,以中空玻化微珠为轻质填充料,通过碱激发的原理制备出一种新型的轻质高强材料.另外,通过掺入硬脂酸钙对该材料的防水性能进行了研究.结果表明,当玻璃微珠掺量为40wt％,硬脂酸钙掺量为3wt％时,该种材料综合性能最优,对应的表观密度、28 d抗压强度和吸水率分别为650kg/m3,21.19 MPa,15.3wt％.优良的力学性能和防水性等研究表明,该材料具有广阔的应用前景.     

碱激发矿粉固化连云港软土试验研究

 为了减轻使用波特兰水泥作为软土固化剂存在的高能耗、CO2排放和不可再生资源消耗等环境问题,通过室内配合比试验初步研究碱激发矿粉对连云港软土的固化效果,并与水泥固化进行对比。结果表明：Na2CO3对矿粉固化土的激发效果非常有限;NaOH激发矿粉的效果最好,7 d,28 d,90 d无侧限抗压强度最高,但是在90 d后会发生一定的强度衰减;矿粉+电石渣固化土的7 d,28 d强度比水泥固化土低,而90 d,180 d强度比水泥固化土高。Na2CO3,NaOH和Na2SO4能够加速矿粉+电石渣固化土的强度增长速率,其中,Na2CO3的效果最弱,虽然可以在90 d内提高矿粉+电石渣固化土的强度,但180 d强度反而略低;NaOH激发的矿粉+电石渣固化土强度在7 d,28 d,90 d龄期均有较大的提高,但从90 d到180 d会发生强度衰减;Na2SO4激发矿粉+电石渣的效果最好,可以在实际工程中进行应用,不仅可以减小水泥生产过程带来的环境影响,还能提高软土固化效果,降低工程造价。     

碱激发胶凝材料固化/稳定化土壤重金属研究进展

碱激发胶凝材料作为一种新型铝硅酸盐无机聚合物胶凝材料,其特殊的水化反应机理和水化产物使其在固化/稳定化有毒重金属离子领域得到了广泛应用.阐述了碱激发胶凝材料的反应产物、结构性能和反应机理,综述了碱激发胶凝材料对砷、汞、镉、铅、锌以及多种重金属协同的固化/稳定化方式.研究现状表明,目前尚未对碱激发胶凝材料进行详细分类,碱...     

粉煤灰对碱激发矿渣/粉煤灰体系的作用机理研究

碱激发胶凝材料是以工业固体废弃物为原料制备的一种绿色无机胶凝材料,具有良好的力学性能与耐久性能。粉煤灰因其独特的球体微观结构与其他固废微粉存在本质区别,因此粉煤灰在碱激发胶凝材料体系中的作用机理亟待研究。以矿渣与粉煤灰为原料,利用碱激发剂制备胶凝材料,并对材料进行抗压强度测试,最后采用XRD、FTIR和SEM探究碱激发矿渣/粉煤灰体系的水化反应机理,研究粉煤灰对矿渣/粉煤灰体系的作用机理。结果表明:外掺3%(质量分数)NaOH作为碱激发剂,水固比为0.4时,随粉煤灰掺量减少,抗压强度呈现先上升后下降的趋势;m(矿渣):m(粉煤灰)为4:1时,28 d抗压强度达到峰值(37.1 MPa)。粉煤灰颗粒在不同龄期形成具有不同反应程度与尺寸的嵌入式微观结构,对材料力学性能起到不利影响;但粉煤灰的活化程度随龄期延长逐渐变大,对后期强度发展有持续贡献。碱激发矿渣/粉煤灰体系水化产物中含有Friedel盐、托贝莫来石、钙矾石、C-S-H/C-A-S-H凝胶,以及粉煤灰中残留的α石英相。随粉煤灰掺量增加,托贝莫来石生成量减少,钙矾石向Friedel盐转变,钙矾石生成量减少,Friedel盐生成量增多。     

TiO2改性煤气化粗渣基地质聚合物的微观结构与性能

煤气化渣可分为粗渣和细渣,其有在碱激发领域应用的潜力。本文对煤气化粗渣的理化性能进行了研究,使用煤气化粗渣制备了地质聚合物,并对其进行了TiO₂的改性研究。结果表明,在煤气化粗渣基地质聚合物中掺入一定量的TiO₂可明显改善其力学性能。当掺入质量分数为10.0%的TiO₂时,样品28 d的抗压强度可从23.4 MPa提高到42.9 MPa。此外,通过对样品进行物相分析与微观结构分析, TiO₂的掺入明显改善了地质聚合物的微观结构,促进了碱激发反应,提高了材料的力学性能。