垃圾场BFCF防渗浆材配制及吸附阻滞机理的研究

为有效解决垃圾场渗滤液的渗漏问题,用于垃圾填埋场隔离墙防渗工程,通过正交试验优选出了BFCF浆材配方(质量百分比):膨润土22%~28%、粉煤灰17%~23%、水泥18%~24%、纤维0.06%~0.12%、纯碱0.8%~1.5%、NUF-5减水剂0.4%~0.7%,余之为水。该浆材具有良好可灌性,浆材结石率99.0%,其固结体28d的渗透系数、抗压强度和弹性模量分别为(0.12~0.98)×10-7cm/s、0.75~2.1 MPa和230~350 MPa。BFCF浆材具有良好吸附阻滞性能,对磷、铵态氮等无机物阻滞率在98%以上,对CODCr、BOD5阻滞率在83.74%以上,对Hg、As、Pb、Cd等重金属离子均有很好的阻滞作用,阻滞率均在99.91%以上,满足了垃圾填埋场隔离墙对浆材渗透性及抗压强度的要求,具有广阔的市场应用前景。     

垃圾填埋场防渗浆材及其阻滞规律的实验研究

针对垃圾填埋场防渗要求高的特点,在渗滤阻滞作用和吸附阻滞作用阻滞机理研究的基础上,选用粉质黏土、钠基膨润土、水泥和粉煤灰材料进行了SBCF浆材研究,通过大量正交实验研究和重复试验优选出SBCF浆材配方,其56d结石体的渗透系数1.48×10-8~1.71×10-8 cm/s,抗压强度为1.10~1.12MPa,弹性模量为97.7~99.7MPa。采用自有专利研制的柔壁渗透仪进行了浆材结石体对垃圾渗沥液中污染物阻滞规律的实验研究,实验表明阻滞率均随试样高度增加而增大,且在开始渗滤的100mm内阻滞率增加较快,大于100mm后阻滞率增加减缓,当试样高度达到180mm时,对垃圾渗沥液中主要污染物的阻滞率均能达到95%以上,并可将此实验规律作为设计防渗墙墙体厚度的依据。该浆材具有渗透系数低、对污染物阻滞率高、塑性与耐久性好、无化学添加剂、无污染、原材料来源广和经济性好等特点,可用于新建或既有垃圾填埋场、建筑基坑工程和水利工程防渗处理。     

Fe3O4@NiSiO3催化剂制备及其催化芬顿氧化降解染料性能研究

通过溶剂热法和溶胶凝胶法制备Fe₃O₄@NiSiO₃纳米催化剂,并利用TEM、XRD、VSM、BET进行表征。构建非均相芬顿氧化体系,由单因素实验得出在最佳降解条件为, pH值为5.5、催化剂投加量为1.00 g.L_-1、H₂O₂投加量为2.5%时,罗丹明B的降解率达95%以上。利用磁性分离催化剂并重复利用5次,罗丹明B降解率无明显降低,证明Fe₃O₄@NiSiO₃纳米催化剂重复利用性能良好。同时,考察了该催化剂对其它四种染料：酸性大红3R、孔雀石绿、甲基橙、亚甲基蓝的催化芬顿氧化降解性能。结果表明,孔雀石绿、罗丹明B、亚甲基蓝的降解率均达95%,但偶氮类染料降解率较低。通过对比实验进一步研究表明,Ni元素对芬顿反应起促进作用。     

纳米Al2O3颗粒对Cu-Al2O3性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米Al₂O₃颗粒,通过粉末冶金法制备氧化铝铜（Cu-Al₂O₃）。采用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度仪和涡流计分别测试了Cu-Al₂O₃的结合能、微观组织、硬度和导电率。结果表明：随Al₂O₃颗粒含量的增加,Cu-Al₂O₃的硬度先升高后降低,当Al₂O₃颗粒的质量分数达到0.084%时,Cu-Al₂O₃的硬度达到最大值75.73（HRB）。Cu-Al₂O₃的导电率随着Al₂O₃颗粒含量的增加逐渐下降。Al₂O₃颗粒的质量分数为0.084%时为最佳值,Cu-Al₂O₃的硬度达到最大值,导电率达到69.1% IACS。     

垃圾填埋场防渗浆材阻滞性能的实验研究

针对垃圾填埋场防渗的特殊要求,通过大量正交试验研究,研制了一种膨润土-水泥-粉煤灰（BCF）浆材,包括S型、N型和Z型3种类型。采用自己开发的专利产品柔壁渗透仪对浆材进行了阻滞性能测试。浆材结石体对CODcr、氨氮和磷的阻滞率均达到了82％以上,对酞酸酯和常见重金属离子的阻滞率均在99．6％以上。提出了渗滤沉积作用和吸附滞留作用是浆材结石体对污染物的阻滞机理。     

刘伟1 刘中星2 王建龙1* 曹端林1 陈丽珍1

为了研究3,4-二硝基吡唑(DNP)的热分解性能和热稳定性,采用绝热加速量热仪(ARC)对其在绝热条件下的热分解进行了研究,得到了DNP绝热分解的温度、压力、温升速率等随时间及温度的变化曲线。结果表明：DNP的绝热分解分为四个阶段,后两个阶段为其主要热分解阶段,主要的热分解从245.5℃开始,绝热分解整体是较为缓慢的,没有自催化现象发生,证明DNP具有良好的热稳定性;根据温升速率方程及Arrhenius公式对这后两个阶段进行了动力学计算,两个阶段的热分解反应级数为0.5和1,活化能分别为218.4 kJ/mol、331.1 kJ/mol,指前因子分别为7.9×10₁₈min_-1、6.9×10₂₈ min_-1,并得到了DNP绝热分解温升速率随温度变化的数据模型。     

在Na3AlF6-AlF3-CaF2-LiF-Al2O3体系中低温铝电解

Based on the main physico-chemical properties of Na₃AlF₆-AlF₃-CaF₂-LiF-Al₂O₃ system studied, including liquidus temperature、electrical conductivity and bath density, a laboratory scale vertical discharging aluminum type electrolysis cell of about 100A capacity was run with TiB₂ cathodes and low molar ratio(1.5～2.0) electrolytes at 800～930℃ range. Aluminum metal was obtained with 84.6%～88.3% current efficiencies and 11.54～11.83 kW^.h/kg specific energy consumption.     

Ca(OH)2-Na2CO3激发矿渣-粉煤灰混凝土的抗裂性能分析

采用Ca(OH)₂和Na₂CO₃（摩尔比1∶1）为激发剂制备碱矿渣-粉煤灰混凝土，分别研究碱当量和粉煤灰掺量对ASFC抗压强度、劈裂抗拉强度、内钢环应变、环向拉应力和抗裂性能的影响，并通过开裂系数ζ_t(t)和抗裂性能评价指标A_cr(t)表征ASFC的抗裂性能. 研究结果表明：随着碱当量的增加，ASFC的抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小；当碱当量较小时(4%和6%，除特殊说明外，文中均为质量分数)，ζ_t(t)和A_cr(t)基本不变，继续增大至8%和10%时，二者明显增大，抗裂性能明显降低；随着粉煤灰掺量的增加，ASFC的抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小；粉煤灰掺量为20%时，ζ_t(t)和A_cr(t)明显下降，抗裂性能提高；继续增大粉煤灰掺量至40%，ζ_t(t)和A_cr(t)变化不大，抗裂性能没有明显提升. 碱当量为6%，粉煤灰掺量为20%时，力学性能和抗裂性能最优.     

混合稀土Nd2O3和CeO2对氧化镁陶瓷硬度及抗热震性能的影响

采用轻质微米级（0.5 μm）MgO粉末为原料,Nd₂O₃、CeO₂为添加剂,聚乙烯醇为黏结剂,以242 MPa压强干压成型,常压1 550 ℃下烧结并保温2 h制得MgO陶瓷,对所得试样进行硬度、抗热震性能、显微结构及物相的测定。先探究不同添加量的单一稀土对MgO陶瓷的硬度及抗热震性能的影响,得到Nd₂O₃和CeO₂的最佳添加量ω分别为3%、8%。然后探究混合稀土Nd₂O₃和CeO₂对MgO陶瓷的性能影响,结果表明混合稀土添加总量ω为3%,Nd₂O₃与CeO₂的质量比为3∶7时,氧化镁陶瓷具有最好性能,硬度值为68 HRA,抗热震次数高达19次。     

Fe2+/Na2S2O8法去除水中四环素的研究

本文研究了二价铁活化过硫酸钠法去除水中四环素(TC)的影响因素与机理,为四环素类废水的治理提供了新方法。研究结果表明,水中TC降解率随Na₂S₂O₈浓度的增大而增大;随TC浓度的增加而减小;随Fe₂₊浓度升高,TC降解率先增大再减小,说明过高浓度的Fe₂₊对反应产生抑制作用。在初始条件TC浓度为10 μM,Na₂S₂O₈浓度50 μM,Fe₂₊浓度50 μM,pH为3.4时,TC降解率可以达到92%。利用分子探针法证明了体系中产生的自由基为SO_4-?和?OH,其中SO_4-?为主要作用自由基。     

超细辅助胶凝材料对透水混凝土性能的影响

透水混凝土被认为是海绵城市建设中管理雨水最佳的路面材料之一,强度和透水性是透水混凝土设计时考虑的两个重要参数,为了平衡透水混凝土强度与透水性能之间关系,本文通过力学和透水试验,研究了四种超细辅助胶凝材料(硅粉、矿粉、乳胶粉、粉煤灰)和四个掺量(5%、7%、9%、11%)对透水混凝土力学性能和透水性能的影响规律。结果表明：掺超细辅助胶凝材料均能提高透水混凝土的抗压、弯拉强度,当硅粉掺量为9%时,透水混凝土28天抗压强度超过35 MPa。透水混凝土的孔隙率和透水率随着超细辅助胶凝材料掺量的增加而降低,当孔隙率控制在18%~19%范围内,可实现透水率和强度的良好平衡。孔隙率与透水率之间呈现指数正相关,与抗压强度和弯拉强度呈现指数负相关,提出了基于孔隙率的透水混凝土力学性能和透水性能评估方程。建立了透水混凝土抗压强度与弯拉强度之间的非线性关系方程,实现了对透水混凝土弯拉强度的预测,通过预测值和实测结果对比验证了方程的可靠性。     

粉煤灰基土聚水泥的制备与微结构

应用正交实验方法,利用扫描电镜与X射线衍射手段研究了粉煤灰基土聚水泥的制备条件与微观结构.研究表明:Na2O为粉煤灰加量的9.8%～10.6%、模数1.0～1.5是制备此种粉煤灰基土聚水泥合适的配方条件.在胶砂流动性可保证振动密实的前提下,降低砂浆的水固比可以提高制品的强度.在优化条件下制备出28 d抗压强度达64.4 MPa的土聚水泥胶砂.常温密闭保湿养护是比常温自然养护更合适的养护方式,前者可使试块的后期强度持续明显增长.粉煤灰基土聚水泥凝胶为非结晶相,与石英集料的结合紧密,这有助于得到良好的力学性能.     

废弃烧结砖制备植被型渗蓄生态材料

采用不同粒级的废弃烧结砖为骨料,谷壳灰为掺合料,研制适用于植被生长的新型渗蓄生态材料。探索骨料粒级、水泥用量及谷壳灰掺量等因素对材料吸水率、抗压强度、渗透系数、表观密度及植被生长的影响规律;并确定渗蓄材料的最优骨料粒级和合理配合比,以制备强度较高、渗蓄性好、植物种植良好的渗蓄生态材料。研究表明:最优骨料粒级为2.36~4.75mm;未掺谷壳灰时,合理水泥用量为283 kg/m~3,材料吸水率为24%,强度大于4.5 MPa,渗透系数为5.4 cm/s,表观密度为1 210 kg/m~3;掺谷壳灰时,较优的水泥与谷壳灰总质量为346 kg/m~3,谷壳灰掺量为10%,吸水率大于27%,强度大于4.5MPa,渗透系数为4.4 cm/s,表观密度为1 250 kg/m~3,且植被生长情况最优。以谷壳灰为掺合料不仅可提高材料的渗蓄性能,还可为植物生长提供养分,促进植被生长。     

有机表面活性剂对水泥研磨的影响和作用

助磨剂运用于水泥生产以来,有机表面活性剂就被选为助磨材料。这些有机物从化学性质上看,它们都具有较好的吸附性,较强的极性和良好的润滑性。这些特性会对水泥研磨过程和水化过程产生影响。根据实验得出有机表面活性剂对水泥研磨时的细度、粒度和强度都有不同程度的作用。经反复试验,确定了表面活性剂三乙醇胺、三异丙醇胺、一乙醇二异丙醇胺为优秀助磨材料,从影响粉体物理性能结果看,3种组合都可作为优秀助磨剂,3种组合都能增加物料的流动性,使总流动性指数上升1～3个百分点,提高粉磨产量16%～20%,可明显提高物料的细度,特别是可提高3～32μm颗粒的含量10%～18%,可提高粉磨产量20%,可提高3 d抗压强度15%,28 d抗压强度25%以上。添加量在0.03%左右为宜。优选顺序是:TH>JT>JH。     

掺纳米SiO2粉煤灰夹芯砌块的抗折强度

 利用纳米SiO2、水泥、粉煤灰等主要原材料,加入适量外加剂,制作空心砌块,中间填入废弃聚苯乙烯塑料泡沫,通过自然养护方法研制出一种符合节能要求的自保温墙体材料——掺纳米SiO2粉煤灰夹芯砌块。以普通粉煤灰混凝土空心砌块规格和块型的设计要求和标准作为本研究砌块设计方案的基础,设计出尺寸、孔洞大小及孔洞分布符合要求的砌块。研究了粉煤灰、纳米SiO2、水泥及水等影响砌块强度的主要因素,以砌块抗折强度为主要指标,取4因素、3水平进行正交试验,优化砌块配合比参数,最终得出最佳配比为粉煤灰40%,水泥14%,纳米SiO2 0.5%,水掺量为22%,该砌块具有较高的抗折强度及较低的成本。该配合比的因素水平组合与前期研究中取得较高抗压强度的因素水平一致,并且其抗折强度与抗压强度比值较高;该配合比砌块不仅抗压强度高,而且抗折强度大,应用该砌块砌筑的砌体具有较高承受复杂应力的能力。     

灌浆技术修复水泥混凝土路面脱空的应用探讨

用水泥、砂、粉煤灰、减水剂、膨胀剂和水为原料,设计脱空板灌浆材料配合比.用膨胀率,抗压强度和抗折强度来考察各原料对灌浆材料配合比的影响,确定脱空板灌浆材料的配合比.所制备的灌浆材料为水泥混凝土路面脱空板修复提供一种新的配合比.     

蒸压钢纤维粉煤灰空心砌块砌体抗压性能试验与分析

大孔洞率、高粉煤灰掺量的蒸压钢纤维砌块的保温隔声性能良好、废物利用率高。试验研究了孔洞率为35%、粉煤灰掺量为50%和钢纤维体积率为0.6%的蒸压砌块和砌体的抗压强度和破坏形态。试验结果表明,在蒸压粉煤灰砌块中掺加钢纤维后,能够限制裂缝的开展和延伸,砌块的破坏形态呈现出裂而不散的特征;砌体的破坏呈现出压酥剥落破坏形态,抗压强度值提高了10.7%,初裂荷载能够达到破坏荷载的56.8%~70.5%。     

膨润土改性天然粘土防渗材料的研究

膨润土具有很好的防渗和吸附性能．在华北黄土和华南红土中加入一定量的膨润土，以增强衬层材料的防渗性能．研究了膨润土加入量对土样抗压强度和压实土样渗透系数的影响，压实含水率、压实干密度等因素对压实粘土渗透性能的影响．实验原理为Darcy定理．实验结果表明：对于黄土，膨润土合量为6％—7％时，抗压强度最大．选择大于强度最优含水率2％的压实含水率有利于提高黄土及其改性粘土的防渗功能．对于红土，加入8％的膨润土对其抗压强度有很大的改善，抗渗性能有着较大的提高，渗透系数只相当于原土的1／30．选用24％左右的压实含水率可以使红土(及其改性粘土)的抗压性能与防渗性能同时优化．     

化学激发剂对大掺量CFB粉煤灰水泥力学性能的影响

本文采用氯盐类、硫酸盐类、碱类以及醇胺类外加剂,探究不同种类化学激发剂对 循环流化床（CFB）粉煤灰水泥的活化效果及力学性能的影响规律。结果表明：无机类外加剂均可激发CFB粉煤灰水泥活性,综合来看激发效果由强至弱依次为：氯盐类＞硫酸盐类＞碱类;醇胺类激发剂掺量较少,且有很好的活性激发效果,尤其对后期强度有着显著的提高;其中DEIPA最佳掺量为0.01%,3d抗压强度相比空白样提升2.4 MPa,28d强度提高7 MPa,达到最高值47.5 MPa。     

不同碱当量、粉煤灰和矿渣掺量对碱激发粉煤灰 矿渣地聚物力学性能及微观结构的影响

粉煤灰、矿渣复配组成碱激发复合水泥可以改善单一组分碱激发水泥的性能劣势。为了研究不同碱当量、不同粉煤灰和矿渣掺量对碱激发粉煤灰-矿渣砂浆力学性能、干燥收缩及微观结构特性的影响,采用抗压、抗折强度试验、吸水率试验、干燥收缩试验、微观扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)及傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)试验进行表征。结果表明:3、7、28 d龄期时,随着碱当量和矿渣掺量增加,粉煤灰-矿渣砂浆抗压、抗折强度呈逐渐增加趋势,吸水率和干燥收缩率呈逐渐下降趋势。其中龄期为28 d,碱当量为6%、矿渣掺量为100%时,碱激发粉煤灰-矿渣砂浆抗压强度达到峰值110.84 MPa,抗折强度达到峰值10.77 MPa,吸水率最小,为1.2%,与4%的粉煤灰-矿渣砂浆相比,碱当量为6%的砂浆干燥收缩率均减少10%以上。由微观分析知,粉煤灰-矿渣砂浆在碱激发作用下水化产物主要为铝硅酸盐凝胶和水化硅酸钙凝胶,粉煤灰掺量越大,凝胶结晶度越低。碱当量越大,体系水化产物数量越多,结构越密实。