含玻璃相固体废物蒸压反应特性的红外光谱研究

通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等手段研究了粉煤灰、废玻璃和矿渣等固体废物-石灰体系的蒸压反应特性。结果表明,1.2MPa饱和蒸汽压下,固体废物红外光谱强吸收区Si-O伸缩振动频率越低,其蒸压样品的结合水量越大,水热反应能力越强。粉煤灰、废玻璃的红外光谱强吸收区Si-O伸缩振动频率越低,其蒸压样品的强度越大。矿渣蒸压样品的强度与矿渣红外光谱强吸收区Si-O伸缩振动频率表现出不同于其他两种固体废物的规律,矿渣中铝参与反应形成大量的水石榴石,导致其蒸压样品的强度下降。     

钙硅氧化物的质量比对10%Al2 O3高炉渣--尾矿--粉煤灰微晶玻璃性能的影响

利用高炉渣、尾矿和粉煤灰各自成分特点,在未添加任何晶核剂和其他化学试剂条件下,使用烧结法制得了不同CaO/SiO2质量比的10%Al2 O3(质量分数)矿渣微晶玻璃.通过差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜等分析手段,分析了CaO/SiO2质量比和析晶温度对高炉渣-尾矿-粉煤灰微晶玻璃样品的晶相变化规律、析晶行为和主要力学性能的影响.随着CaO/SiO2质量比增大,析晶活化能不断减小,Si-O四面体连接强度下降,质点移动加强,各组开始析晶温度和晶化温度逐渐减小.当玻璃样品中钙硅氧化物的质量比为0.4时,分别在886℃和982℃形核、析晶保温1 h 后,可以得到抗折强度103.59 MPa、显微硬度5.3 GPa、耐酸性0.25%(质量损失率)、耐碱性小于0.1%,主晶相为透辉石的最佳力学性能的微晶玻璃样品.     

陶瓷抛光砖粉制备蒸压硅酸盐制品研究

研究利用陶瓷抛光砖粉制备蒸压硅酸盐制品，并与粉煤灰对比。试验采用了IR、XRD、SEM以及EDS等测试方法研究其水热特性、水化产物的组成和形貌，并测试其强度。研究结果表明：陶瓷抛光砖粉在蒸压条件下有较高的火山灰活性；在相同配比条件下，抛光砖粉中参与反应的活性SiO2远比粉煤灰多，生成较低Ca/Si的水化产物，其蒸压制品强度高于粉煤灰；当石灰∶抛光砖粉＝1∶3时其蒸压制品强度较高。利用陶瓷抛光砖粉制备蒸压硅酸盐制品有广阔应用前景。     

废玻璃-粉煤灰制备树脂混凝土的试验研究

将废玻璃破碎人工级配作集料、粉煤灰作填料、碳纤维作增强材料与环氧树脂胶粘剂结合,成功配制出7 d抗压强度达到51.23 MPa、抗折强度达到21.68 MPa的树脂混凝土.采用均匀试验设计安排试验方案,利用SPSS技术处理试验数据并建立强度回归方程,用MATLAB技术得到树脂混凝土的配合比优化范围.该项目吃＂渣＂大,废玻璃、粉煤灰取代天然砂石占树脂混凝土总质量88%以上,研究成果对固体废弃物的治理有重要的现实意义.     

混合材颗粒级配对水泥强度的影响

研究了矿渣、粉煤灰经细磨处理后对水泥力学性能的影响.矿渣、粉煤灰经细磨处理后均能明显提高其水化活性,在纯熟料水泥中掺50%的细磨矿渣,其28天强度仍超过纯熟料水泥;纯熟料水泥中掺50%细磨粉煤灰,其强度比纯熟料水泥要低,但仍可达到GB1344-92标准425水泥强度要求.     

混合材颗粒级配对水泥强度的影响

研究了矿渣、粉煤灰经细磨处理后对水泥力学性能的影响。矿渣、粉煤灰经细磨处理后均能明显提高其水化活性,在纯熟料水泥中掺50%的细磨矿渣,其28天强度仍超过纯熟料水泥;纯熟料水泥中掺50%细磨粉煤灰,其强度比纯熟料水泥要低,但仍可达到GB1344-92标准425水泥强度要求。     

粉煤灰基矿质聚合物的制备研究

以粉煤灰、偏高岭土为主要铝硅原料,辅以矿山尾矿固体废弃物合成一系列的矿质聚合物.通过测定其抗压强度优选出偏高岭土、粉煤灰、矿渣的最佳配比为3:3 : 5,碱激发剂浓度在15%时,矿质聚合物的强度最高,达到36.36 MPa.XRD、SEM分析表明其结构主要是无定形态,并且形成了连续的胶凝相.     

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。     

水热合成对低等级粉煤灰活性的影响

低等级粉煤灰由于活性低,需通过一些方法将其活性激活后再利用。为研究粉煤灰活性,通过水热合成的方法激发其活性,然后测试其力学性能及微观分析。将低等级粉煤灰分别以10%、20%、30%、40%的掺量等质量代替水泥制作胶砂试件,在1. 3 MPa、180℃的条件下蒸压10 h后分别标养7 d、60 d、90 d后测试其抗折抗压强度,并做XRD分析。结果表明,高温高压条件下养护提高了试件强度,激发了粉煤灰活性;随着养护时间增长,试件强度逐渐提高,且代替水泥掺量在20%～30%时效果较好。     

改性脱硫灰掺加矿渣粉煤灰制备生态型胶凝材料

分析了钢铁企业产生的脱硫灰的特性,通过实验进行了改性脱硫灰掺加矿渣粉煤灰等固体废弃物制备生态型胶凝材料的研究。研究结果表明：钢铁企业烧结工序产生的脱硫灰经高温改性后在制备胶凝材料过程中起到了替代石膏的作用;实验最优配比（质量分数）为粉煤灰4％、改性灰159／6、熟料18％、矿渣61％,再适当地辅以掺加激发剂和减水剂,可获得性能良好的具有较高强度的胶凝材料。     

全废渣蒸压粉煤灰砖的原料配合比研究

全废渣蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰为主要原料,以电石渣替代生石灰,以柠檬酸渣替代石膏,炉渣作为骨料配制而成的。本文通过试验研究不同配比的胶凝材料、不同灰水比及不同级配骨料掺量对这种蒸压粉煤灰砖抗压强度的影响规律,得出原料的最佳配比。结果表明：全废渣蒸压粉煤灰砖各原料之间都存在一个最优配合比,只要确定好合适的原料掺配比和生产工艺,利用工业废渣完全可以生产出高强、优质的蒸压粉煤灰砖。     

脱碳粉煤灰-磷石膏蒸压砖的制备研究

采用经过浮选碳后的粉煤灰、工业废渣磷石膏、生石灰、骨料为原料制备蒸压砖。实验结果表明：含有残留浮选药剂的脱碳粉煤灰制备蒸压砖是可行的,当脱碳粉煤灰掺入量70％,磷石膏掺入量3％时,在自然养护3d,蒸压温度200℃,保温时间10h的工艺条件下制备蒸压砖,该制品抗压强度为17．5MPa．达到JC239-2001《粉煤灰砖》中MU15的强度指标要求。     

粉煤灰品质对混凝土性能影响研究

研究掺低钙、高钙粉煤灰对结构混凝土坍落度、抗压强度、混凝土碳化、氯离子扩散系数、干湿循环破坏等性能的影响.研究表明低钙、高钙粉煤灰对混凝土坍落度没有影响,在相同的养护龄期里掺高钙粉煤灰的混凝土抗压强度大于低钙粉煤灰混凝土.掺加低钙、高钙粉煤灰对混凝土碳化、氯离子扩散系数、干湿循环破坏有影响,掺加低钙粉煤灰混凝土具有比掺高钙粉煤灰混凝土更大碳化深度,掺低钙、高钙粉煤灰对混凝土氯离子扩散系数影响不明显,在干湿循环初始阶段掺低钙粉煤灰混凝土抗压强度、相对动弹性模量增加程度大于掺高钙粉煤灰混凝土增加程度,干湿循环超过30次后高钙粉煤灰混凝土抗压强度、相对动弹性模量劣化增加程度小于低钙粉煤灰混凝土抗压强度劣化损伤增加程度.     

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%。     

矿物掺合料对水泥-水玻璃注浆材料性能的影响

为保证道路工程注浆材料具有良好的工作性、抗水分散性和较少的泌水率,采用粉煤灰和矿渣微粉为矿物掺合料、膨润土为浆体稳定剂以及水玻璃为促凝剂,研究了矿物掺和料种类及含量对水泥基-水玻璃双液注浆材料性能的影响规律。结果表明,适量的粉煤灰可以提高水泥基浆液的流动性,而且可以有效增加水泥基浆液的有效水胶比;矿渣微粉对水泥基浆液的流动性无明显影响,但可有效提升水泥基浆液结石体后期抗压强度;以粉煤灰为矿物掺合料的水泥基-水玻璃双浆材料力学性能优于矿渣微粉,但矿渣微粉对浆液结石体的孔结构改善效果更好。     

碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能研究

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能.结果表明:碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在掺量为0~30%(质量分数)范围内,随着粉煤灰掺量的增加,碱-磷渣-粉煤灰的凝结时间略有延长.与普通硅酸盐水泥相比,碱-磷渣胶凝材料的抗压强度较高而抗折强度相对较低;掺加粉煤灰后碱-磷渣胶凝材料的抗压强度降低,但抗折强度提高.碱-磷渣胶凝材料的抗冻性和耐蚀性均优于普通硅酸盐水泥,但其干缩较大,用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩.     

基于生石灰和粉煤灰改良硫酸盐渍土强度特性

为得到硫酸盐渍土初始含水率、初始含盐量以及生石灰和粉煤灰掺量对改良后盐渍土强度特性的影响规律。以人工配制硫酸盐渍土为基础,用生石灰和粉煤灰作固化剂,以初始含水率、初始含盐量、生石灰和粉煤灰掺量为试验因素,经正交试验设计进行固化土的无侧限抗压强度试验,获得了7 d无侧限抗压强度值,并选取部分固化土试样进行三轴UU试验。试验结果表明：初始含盐量、生石灰和粉煤灰掺量是影响固化盐渍土无侧限抗压强度的主要因素,且前者影响更为显著;最优固化方案为：初始含水率17%、初始含盐量2%、生石灰和粉煤灰掺量6%＋18%,此时抗压强度为0.541 MPa。     

石灰-粉煤灰改良膨胀土试验

探讨利用粉煤灰、石灰粉煤灰作为添加剂改良合肥膨胀土的可行性与改良效果.试验研究了粉煤灰、石灰粉煤灰掺合物对膨胀土的基本工程性质指标、击实特性、胀缩性以及无侧限抗压强度的影响特征.试验研究结果表明,随着掺灰率的增加,膨胀土的塑性指数、活性指数、自由膨胀率、膨胀量、膨胀力与线缩率呈减小趋势,这说明掺粉煤灰可有效降低膨胀土的胀缩性.经过一定龄期养护后的击实样的膨胀试验结果表明,随着养护龄期的增加,膨胀土的膨胀量与膨胀力都有一定降低.无侧限抗压强度试验结果表明:没有经过养护的土样,粉煤灰对无侧限抗压强度的影响不明显;经过7d龄期养护后,随着掺粉煤灰率的增加,土样的无侧限抗压强度具有一定程度的增长,并且无侧限抗压强度存在一个峰值点.