稻壳、稻壳灰在建筑上的应用

阐述稻壳、稻壳灰的组成及其在建筑材料上的应用。稻壳不经预处理可制轻混凝土；稻壳经过焙烧得到的稻壳灰，含ＳｉＯ２９５％左右，与硅灰的化学成分，物化性能，结构相近，适合作高性能混凝土（ＨＰＣ）的细掺合料，在建筑上用作稻壳灰水泥及稻壳灰水泥混凝土。认为稻壳灰是一种节能，高效，持续发展的，有潜在经济效益，社会效益，环保效率的建筑材料。开展以稻壳灰为主的多种超细材料的复合规律研究，具有重要的现实意义。     

稻壳混凝土配合比设计及对工作性能的影响

以稻壳、粉煤灰、硅灰及水泥等为原料,用全计算配合比法配制稻壳混凝土,试验研究C30稻壳混凝土性能.结果表明:合理的稻壳掺量对混凝土的工作性能有一定的改善作用;适量掺入粉煤灰可以润滑集料颗粒,使混凝土具有更好的黏聚性和可塑性;硅灰和粉煤灰双掺,可以改善稻壳混凝土的黏聚性和保水性,比单掺粉煤灰效果更好.     

低水泥用量超高性能混凝土力学性能及微结构试验

为降低超高性能混凝土中的水泥用量,研制绿色低碳的超高性能混凝土,采用石灰、硅灰、稻壳灰和高岭土以不同比例组合作为替代水泥材料,研究了其和易性、力学性能和微观结构.结果表明,替代水泥比例高达50%的超高性能混凝土试件,其力学性能与未替换水泥试件相当;同样化学组成的稻壳灰,其细度对超高性能混凝土试件的力学性能影响较大.通过试验结果计算出各种替代材料混掺的等效系数(k-value),给出了力学性能最优的低水泥用量超高性能混凝土的配合比例.     

电厂稻壳灰不同掺量对混凝土性能影响的试验研究

研究了电厂稻壳灰部分替代水泥后对水泥胶砂强度和混凝土坍落度及混凝土强度的影响。结果表明,随着电厂稻壳灰替代量的增多,水泥胶砂抗折强度和抗压强度均逐渐降低,混凝土坍落度及混凝土强度也呈下降趋势。当稻壳灰替代率不超过5%时,对胶砂试件和混凝土强度影响不明显,稻壳灰替代率为8%时,胶砂强度与混凝土强度降低幅度较大,因此将电厂稻壳灰以低于5%的替代率应用于水泥混凝土中是可行的。     

美国科学家用稻壳生产绿色建筑材料

稻壳富含二氧化硅（SiO2）。二氧化硅是混凝土的重要成分，稻壳作为建筑材料具有潜在的价值。但是人们试图利用稻壳燃烧后剩下的稻壳灰作为水泥替代材料，这种方法产生的稻壳灰含碳量过高，不宜充当水泥成分。最近美国科学家发现了一种新的稻壳加工方法，可以在稻壳灰充当混凝土成分的同时，促进绿色建筑事业的繁荣。     

自制低温稻壳灰的火山灰活性及配置UHPC的强度研究

将自制低温稻壳灰(L-RHA)、纳米氧化硅(Nano-SiO2)、某厂家提供的稻壳灰(O-RHA)和硅灰(SF)分别进行氢氧化钙吸附试验、二次水化试验以及多种掺配制超高性能混凝土(UHPC)的力学性能实验.结果表明:火山灰活性关系为Nano-SiO2>L-RHA>SF>O-RHA;平均粒径为5.9μm的L-RHA微孔结构能够蓄水且在水泥水化过程中可提供水泥水化所需的部分水分,起到内养护的作用;SF颗粒小,填充效果好,而L-RHA火山灰效应好,二者共同作用要优于单一作用.     

水泥硅灰粉砂土抗剪强度实验研究

以宁夏银川市某道路路基填筑的粉砂性土为实验对象,分别对水泥粉砂土和水泥硅灰粉砂土进行了三轴实验研究,分析了硅灰对水泥粉砂性土力学参数的影响规律.结果表明,硅灰替代水泥虽然不能改善水泥粉砂土的摩擦角,但可以改善水泥粉砂土的黏聚力,且随着硅灰替代量的增加,黏聚力呈先增加后减小的趋势.3%水泥粉砂土的硅灰最佳替代量为12.05%;5%水泥粉砂土的硅灰最佳替代量为16.5%.随着水泥掺量的增加,最佳硅灰替代量将增加;不同水泥掺量的粉砂土,硅灰对其抗变形能力影响不同,主要取决于水泥土的刚柔性.     

稻壳灰为硅源水热法合成介孔SiO2研究进展

简要介绍了介孔材料的性能及应用领域;评述了稻壳中二氧化硅的酸浸提取方法;综述了以稻壳灰为硅源,采用水热法制备介孔二氧化硅的研究现状;提出了采用水热法从稻壳灰制备介孔二氧化硅有待进一步研究的问题.     

硅灰预处理对高性能水泥基材料力学性能的影响及其机理

为制备高性能水泥基材料,研究了硅灰预处理对水泥基材料力学性能的影响,并分析了其机理.研究结果表明,通过对硅灰进行化学表面改性预处理,可改善掺加硅灰的高性能水泥基材料的力学性能,其抗压强度达200 MPa以上,抗折强度超过30 MPa.颗粒粒径分析、Aim和Goff模型计算结果表明,硅灰经过预处理后,拆散了硅灰的团聚体,改善了其在水泥基材料中的分散均匀性,增大了体系的填充率,提高了水泥基材料的密实度.SEM和XRD分析表明,对硅灰进行预处理,改善了水泥基材料中集料与水泥浆体界面过渡区的结构,从而提高了水泥基材料的强度.研究还表明,微纳米级硅灰颗粒具有极强的自团聚效应,改善硅灰的分散性是充分实现其优异的物理、化学特性的关键.     

稻壳建材

不起眼的稻壳在建材领域大有作为。自80年代中期,美国在建筑上首次成功应用稻壳热压板以来,通过不同途径添加稻壳以改善各种建材的理化性能,在世界各地日益风行,新型稻壳建材层出不穷,备受青睐。 稻壳砖 稻壳内含20％左右优良的无定形硅石,是制砖的好原料。日本将稻壳灰与水泥、树脂混匀,再经快速模压制得的砖快,具有防火、防水及隔热性能,重量轻,且不易碎裂。 稻壳轻质混凝土 美国以65％磨细的谷壳灰与30％熟石灰、5％氯化钙混合,使用时再与水泥、砂、水按一定比例拌和,即得到一种性能相对稳定的混凝土砂浆,固化后强度高,防水、防渗良好,用于     

不同界面剂对湿接缝混凝土黏结性能影响

为了研究界面剂对湿接缝粘结性能的影响,首先通过力学性能试验,确定硅灰水泥净浆界面剂中硅灰的最佳掺量,再通过劈裂抗拉强度试验、三点弯曲试验和抗剪强度试验,探究普通水泥净浆、硅灰最佳掺量下的水泥净浆、环氧树脂作为界面剂,对湿接缝粘结性能的影响效果。结果表明:硅灰最佳掺量为8%,此时水泥净浆力学性能最优,从抗拉角度和抗剪角度进行分析,不同界面剂对湿接缝粘结性能的影响,由大到小排序均为:环氧树脂界面剂＞掺8%硅灰水泥净浆界面剂＞普通水泥净浆界面剂＞无界面剂,其中普通水泥净浆界面剂对湿接缝粘结性能提升较小,而环氧树脂界面剂和掺8%硅灰水泥净浆界面剂对湿接缝粘结性能提升效果较为明显。     

稻壳灰的综合利用研究

用稻壳发电后的剩余物稻壳灰联产纳米二氧化硅和高档活性炭,使稻壳的利用率大于90%.采用氢氧化钠为稻壳灰的硅碳分离处理剂,分离后的滤液采用改良沉淀法制备纳米二氧化硅.滤液中通入二氧化碳作为成核剂,在滤液中形成微小晶种,然后再加入硫酸进行沉淀.所制得的纳米二氧化硅分散均匀,粒径为20 nm左右.废液制备出长度40～150μm,直径为0.5～1μm的硫酸钙晶须.分离后滤渣在高温下用氢氧化钠进行活化,得到比表面积1140 m2/g,碘吸附值为1072 mg/g的活性炭产品,洗液可以循环到稻壳灰硅碳分离步骤中使用.     

硅灰对水泥净浆与砂浆性能及砂浆结构影响的研究

探讨不同掺量的硅灰对水泥净浆与砂浆性能及砂浆结构的影响.结果表明:掺入硅灰可以减缓水泥早期水化反应速度,使水化产物减少,结构疏松,使水泥砂浆早期强度有所下降.掺入适量的硅灰可以提高水泥后期水化反应速度,使水化产物增多,提高水泥砂浆的密实度,并能促使水化反应长期进行,从而提高水泥砂浆的后期与长期强度;硅灰的优化掺量为8%.掺入硅灰会降低水泥净浆的流动性,增加水泥的凝结时间,但水泥的安定性均为合格.     

硅灰预处理对高性能水泥基材料力学性能的影响及其作用机理的研究

本研究进行了一系列的对比试验,旨在提高掺加硅灰水泥基复合材料的强度。研究结果表明,通过采用六偏磷酸钠对硅灰进行预处理,可使掺加硅灰的高技术水泥基复合材料达到了较高的强度性能,其抗压强度可以高达200MPa以上,抗折强度超过30MPa。本文应用Aim-Goff模型探讨了其作用机理,研究显示,加入六偏磷酸钠分散了硅灰的团聚体,提高了水泥基复合材料的堆积密度,从而改善了水泥基复合材料的力学性能。SEM and XRD分析也表明,采用六偏磷酸钠对硅灰进行预处理,改善了水泥基复合材料界面区的结构,减少了Ca(OH)2的含量和降低了Ca(OH)2结晶度,从而提高了水泥基复合材料的强度性能。同时,本研究也表明,纳米级硅灰颗粒具有极强的自团聚效应,改善硅灰的分散性是充分实现其特异的物理、化学特性的关键。     

稻壳开发新名堂

不起眼的稻壳，在建材领域内大有作为。通过不同途径添加稻壳，改善各种建材的理化性能，新型稻壳建材层出不穷。稻壳砖稻壳内含有20％左右优良的无定型硅石，是制砖的好原料，将稻壳与水泥、树脂混匀，再经过快速模压制出的砖块，具有防火、防水及隔热性能，该砖重量轻，且不易破碎。稻壳轻质混凝土以65％磨细的稻壳灰与30％的熟石灰、5％氯化钙油合，使用时再与水泥、砂、水接一定比例拌和，即得到一种性能相对稳定的混凝土砂浆，固化后强度高，防水、防渗良好，用于仓库、地下室极为合适。；稻壳水泥稻壳银烧成活性高的黑色炭粉后，与石…     

掺硅灰的低水胶比水泥水化产物定量预测方法

基于低水胶比下水泥水化原理以及硅灰作用机制,考虑体系中氢氧化钙量的变化,修正中心粒子模型,提出掺硅灰的低水胶比水泥水化产物体积分数预测方法.对比提出方法、试验数据、Power模型以及Jensen模型,结果表明:所提方法可较好地描述掺硅灰的低水胶比水泥水化进程并定量预测不同水化产物的体积含量;当无硅灰时,所提方法计算的未水化水泥和化学收缩的体积与Power模型计算结果基本一致;当含有硅灰时,所提方法计算的水化产物的体积分数与Jensen模型的模拟相近.     

基于界面改性的水泥混凝土力学性能和机理

为了提高混凝土的力学性能,首先选取活性外加剂硅灰,采用内掺法将其掺入水泥,然后对不同硅灰掺量的净浆与混凝土进行了宏观力学试验;分别对比了硅灰对净浆与混凝土力学性能的改善结果,并分析了其产生改性结果差异的原因;最后结合扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)与X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)微观试验技术探究了其改性机理。结果表明：硅灰的掺入对水泥净浆的力学性没有明显改善;基于界面改性的水泥混凝土其28d抗压强度提升幅度较大,当硅灰掺量为10%时,较未改性混凝土其抗压强度提升了26.4%,可以推断出硅灰改善了混凝土界面从而提高混凝土整体力学性能;对比界面改性前后混凝土扫描电镜图,硅灰不仅提高了水泥基体的密实度,还改善了混凝土界面的结构与密度,以及界面处水化产物氢氧化钙的排列方式;硅灰具有填充效应、促进二次水化反应及与氢氧化钙发生火山灰反应等特性,随着硅灰的掺量的增加,氢氧化钙含量减小,C₃S和SiO₂增加,利用硅灰与水化产物间的物理、化学作用,达到改善改性后混凝土综合性能的目的...     

DSP早强高强灌浆料综合性能研究

应用DSP原理,通过在水泥中掺加硅灰、石英粉、膨胀剂和纳米SiO2,用比水泥颗粒尺寸小1～2个数量级的硅灰填充水泥颗粒之间的空隙,增加水泥的密实程度,再用颗粒尺寸更小的纳米SiO2填充水泥与硅灰之间的空隙,使得整个胶凝体系的密实度达到最大.通过大量的实验,研制出1 d强度高达45 MPa,28 d强度高达110 MPa,扩展度超过400 mm,无泌水,微膨胀的早强、高强的高性能水泥基灌浆材料.     

纤维硅灰水泥基复合材料渗透性与腐蚀行为

利用试验法探讨钢纤维与硅灰的混合添加对于水泥基复合材料渗透性与腐蚀行为的影响,采用开路电位法与直流极化法来评估水泥基复合材料中钢筋腐蚀程度;并通过快速移动试验与浸盐试验推求氯离子扩散系数来评估水泥基复合材料的渗透性,并与快速氯离子试验、压汞试验与电阻率试验相比较.试验结果显示,使用钢纤维除可抑制裂缝成长外,还能降低水泥基复合材料氯离子的渗透性及提高材料耐久性.当钢纤维用量达2%并混合10%硅灰的双重增强效应下试体有最佳的抗腐蚀能力,从快速移动试验与浸盐试验可知纤维硅灰水泥基复合材料的氯离子扩散系数为控制组的1/10,显示纤维与硅灰混合使用能有效减少氯离子渗透性.     

超高性能混凝土掺合料应用综述

超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)具有高强、高韧和耐腐蚀等特性,前景广阔。高水泥含量是导致UHPC经济效益低、环境污染重和能源消耗高的重要因素之一,限制了其广泛应用。相较于水泥,硅灰、粉煤灰、粒化高炉矿渣、石灰石粉和偏高岭土及稻壳灰等掺合料的CO₂排放与能耗更低,作为工业或农业废弃物来部分替代水泥,配置低水泥用量UHPC意义重大。在UHPC特有的超低水灰比条件下,各掺合料的理化性质差异明显,水化过程中可同时产生一种或多种效应,包括增塑效应、微集料效应、火山灰效应、形态效应和温峰削减效应,综合对比各掺合料水化结果,硅灰和粉煤灰对UHPC产生的影响最为突出。合理的单掺对减小基体孔隙率、优化孔结构,提高UHPC工作性能、力学性能和耐久性能效果显著,多掺形成的多元复合胶凝体系可相互促进原材料之间的水化耦合,弥补高含量单掺替代水泥引起的稀释或增稠等缺陷,制备出更高品质的UHPC。可见,深入揭示掺合料在UHPC中的应用对于完善现有的堆积理论模型,高效利用原材料和废物再利用至关重要。