高掺量粉煤灰固结材料的矿物组成及微观结构研究

采用化学成分、X衍射和电子显微镜分析等方法研究了高掺量粉煤灰固结材料的矿物组成及微观结构。结果表明 ,其矿物组成主要是 3Al2 O3 ·2SiO2 和硅铝酸盐的胶凝物相 ,具有较大孔径的多孔结构特征 ,与水泥混凝土的矿物组成和微观结构有较大不同 ;粉煤灰的掺量、养护龄期对水化产物的生成量有直接影响 ;固结剂掺量大于 2 0 %时 ,粉煤灰和固结剂全部反应形成多孔状的胶凝体水化产物     

利用粉煤灰制备新型可承重轻质墙体材料的实验研究

以粉煤灰为主要原料,石灰、水玻璃、NaOH、石膏为辅料,经湿法球磨、坯体成型、蒸压养护（192℃,1．3MPa,9h）制备新型墙体材料。研究表明,制品的体积密度为1．14±0．02g／cm^3,导热系数约0．12W／（m·K）,饱水抗压强度达13．11～15．42MPa,含水率和吸水率分别为19．84±0．06％和44．42±0．23％。以制品的抗压强度为指标,得到优化配料组成为：粉煤灰73％,石灰12％,石膏3％,水玻璃10％,NaOH2％,固液质量比为2．0。XRD分析结果表明,制品中的结晶相主要为莫来石和托贝莫来石。制品抗压强度优于普通粘土砖MU10的标准要求,体积密度减小1／3,绝热性能明显改善,可作为实心粘土砖的良好替代材料。     

掺粉煤灰-石灰对膨胀土胀缩性的影响试验研究

本文探讨利用粉煤灰、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胀缩性的影响以及养护作用对改良膨胀土胀缩性的影响。研究结果表明,随着掺灰率的增加,膨胀土的自由膨胀率、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,随着养护龄期的加长,膨胀土的膨胀量与膨胀力都有一定降低。     

Efficacy of Cement-stabilized Fly Ash Cushion in Arresting Heave of Expansive Soils

Expansive clays swell and shrink seasonally when subjected to changes in the moisture regime causing substantial distress to the structures built in them. Techniques like sand cushion and cohesive non-swelling soil (CNS) layer have been tried to arrest heave and consequent damages to structures. Sand cushion has been proved to be counter-productive. Studies have indicated that even though CNS layer was effective initially, it became less effective after the first cycle of swelling and shrinkage. Research carried out by the authors, using cement-stabilized fly ash as a cushioning material, has shown that it was quite effective in arresting heave. Fly ash cushion, stabilized with 10% cement with thickness equal to that of the expansive soil bed reduces heave by about 75% in the first instance. With subsequent swell-shrink cycles, the performance further improves, unlike in the case of a black cotton soil provided with a CNS cushion. At the end of fourth cycle of swelling, the reduction in the amount of heave is as high as 99.1%.     

利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的实验

以无水碳酸钠为助剂,分解高铝粉煤灰中的莫来石和铝硅酸盐玻璃相。经中温烧结、酸浸使硅铝分离,调节pH值为5～6纯化含铝滤液,通入CO₂气体酸化等工序,可制备氢氧化铝粉体。采用X射线粉末衍射、扫描电镜、化学分析方法对制品进行表征,结果表明：制备的氢氧化铝为球形颗粒,其粒径为200 nm左右,性能达到GB/T4294-1997的三级标准。实验所采用的工艺路线是高铝粉煤灰资源化高效利用的有效途径之一。     

硅热还原氮化法粉煤灰制备Sialon粉体的研究

在流动的N2气中,以粉煤灰和硅粉为原料,添加理论值和超理论值的硅粉,配料制成坯体,研究了坯体在1350~1500℃下氮化反应6 h的质量变化、物相转化规律和产物的形态特征。结果表明,坯体在1350℃、1400℃和1450℃时质量不断增加,1500℃时则急剧下降;1450℃时-βSialon含量最大,O-’Sialon则最低,当硅含量超理论值的10%时,Sialon固溶体总含量达到最大值(85.6%);Sialon形态多为花瓣状聚集态,并伴随出现少量的Si3N4纤维。     

利用高铝粉煤灰制备莫来石微晶玻璃的实验研究

以高铝粉煤灰为主要原料,采用粉末烧结法制备出莫来石微晶玻璃。X射线衍射分析显示,经1350~1550℃热处理后,制得的微晶玻璃的主晶相均为莫来石。扫描电镜分析表明,较高的温度下热处理有利于晶体的生长。微晶玻璃的理化性能如吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度和化学稳定性,随热处理温度的不同而发生相应的变化。1500℃热处理2 h制得的微晶玻璃具有优良的理化性能,在工程和结构领域具有潜在的应用前景。     

利用粉煤灰制备多孔氧化硅的实验

利用相分离原理,以粉煤灰经硅铝分离后所得的硅酸凝胶为原料,选用聚乙烯醇为造孔剂,硝酸为催化剂,成功地制备了多孔氧化硅。实验结果表明:制备的多孔氧化硅的孔道发育良好,含有三级孔道。扫描电镜分析显示:大孔孔径为1～2 μm,比表面积为12.03 m²/g,这与实际应用的硅藻土助滤剂制品大致相当。对实验制品在啤酒液中的稳定性实验结果显示:多孔氧化硅制品在浸泡于啤酒过程中几乎没有Ca²⁺、Fe³⁺离子溶出,浸泡后的啤酒液的pH值基本不变。上述结果表明:实验制备的多孔氧化硅制品作为硅藻土助滤剂的替代品具有良好的实际应用前景。     

利用湖泊底泥和粉煤灰制备瓷质砖的实验研究

将湖泊底泥引入瓷质砖的生产, 既可消除污染, 又能减少传统的瓷质砖生产中所需的粘土.以武汉市东湖底泥和湖北黄石电厂粉煤灰为主要原料, 辅以伟晶花岗岩、石英为添加剂, 设计4个底泥含量分别为4 0 %、5 0 %、6 0 %和70 %的配方, 每一配方压制6片生坯, 分别在1 190, 1 175, 1 160, 1 130, 1 115和1 100℃下烧成.XRD分析显示瓷坯中的莫来石晶相随烧成温度的升高而增加.在1 160~1 175℃烧成的瓷坯的吸水率和断裂模数测试结果分别为0.0 8%~ 0.2 0 %和39.36~ 51.0 8MPa, 表明利用湖泊底泥和粉煤灰作为主要原料可以烧制瓷质砖, 二者的总用量可达75 %~ 80 %.      

赤泥—粉煤灰微晶玻璃的制备研究

利用中州铝厂固体废弃物赤泥、粉煤灰、碱渣等为主要原料,讨论利用烧结法制备建筑装饰材料微晶玻璃的可能性。借助XRD、DTA、SEM等实验研究手段,对废渣微晶玻璃组成、主晶相确定、原料选定等问题进行研究。结果表明:玻璃组成为:w(SiO2)35%~40%、w(Al2O3)10%~18%、w(CaO)13%~23%、w(MgO)3%~4%、w(K2O Na2O)4%~9%,可合成价格低廉、性能优异的微晶玻璃。     

煤及其燃烧产物飞灰和底灰中稀土元素地球化学特征及集散规律

采用ICP—MS法测试了褐煤、肥煤和无烟煤以及在不同燃烧条件下获取的飞灰、底灰等29个样品的稀土元素含量;分析了稀土元素地球化学特征。结果表明,不同煤种的稀土元素含量不同,相同煤种在不同燃烧条件下获取的飞灰、底灰中的稀土元素含量也不同;褐煤、肥煤、无烟煤及其燃煤产物飞灰、底灰的稀土元素分布模式呈左高右低的宽缓的“V”型曲线;Eu存在明显负异常。研究了燃煤过程中稀土元素的分布及集散规律,稀土元素在飞灰、底灰中的含量比原煤有明显提高,其增加幅度为几倍至20多倍不等,表明煤炭燃烧后稀土元素在飞灰、底灰中进一步聚集;飞灰和底灰中稀土元素含量、飞灰和底灰对煤的稀土元素含量比和富集因子以及飞灰对底灰的稀土元素含量比和富集因子等,不仅与原煤中稀土元素有直接关系,而且还受锅炉燃烧方式、燃烧温度(炉温)等人为因素的影响。