粉煤灰基多孔保溫材料制備與表征.pdf

1、內(nèi)蒙通遼地區(qū)煤炭資源豐富，但主要是熱值低的褐煤、亞瀝青質(zhì)煤，平均發(fā)熱量僅為3100cal/kg，只能主要用作電廠燃料。煤炭燃燒后產(chǎn)生大量低質(zhì)粉煤灰，給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成了嚴(yán)重污染，因此對內(nèi)蒙地區(qū)粉煤灰的資源循環(huán)利用對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展、環(huán)境改善意義重大。
　　本課題以通遼粉煤灰為研究對象，制備蒸壓多孔保溫材料，為當(dāng)?shù)胤勖夯也牧匣锰峁┝艘粭l可行的途徑。在一系列實驗測試和表征基礎(chǔ)上，研究了粉煤灰的理化性質(zhì)、粉煤灰的活性激發(fā)、原料配比及其與制品

2、性能的關(guān)系、影響制品強度的關(guān)鍵因素。
　　通遼地區(qū)粉煤灰顆粒較粗，小于45μm的顆粒僅占22.6％，大于80μm顆粒達到33.3%；SiO2和Al2O3總量很高，為84.8%，但主要集中在石英和莫來石等結(jié)晶相中，可參與水化反應(yīng)的SiO2和Al2O3較少；玻璃相含量僅為41.2%，反應(yīng)活性較低。因此，該灰屬于低品質(zhì)低活性粉煤灰。
　　采用純堿(Na2CO3)作激發(fā)劑，經(jīng)過化學(xué)激發(fā)，使粉煤灰中SiO2、Al2O3等組分得到有效釋

3、放，提高了粉煤灰的“強度活性”，改善了制品強度。
　　通過單一變量和正交試驗的方法，研究了水料比、鋁粉膏、粉煤灰、石灰、水泥、純堿(Na2CO3)與制品性能的關(guān)系，確定制備B05級砌塊適合的原料配合比，粉煤灰:石灰:水泥:石膏:鋁粉膏:Na2CO3=70:19:9:2:0.13:0.5(wt%)，水料比為0.52。
　　鈣硅比通過影響托貝莫來石的生成量和形態(tài)，進而影響制品的強度。當(dāng)鈣硅比為0.48時，水化產(chǎn)物以凝膠類為主，生

4、成的托貝莫來石含量僅為5.3%，樣品抗壓強度也較低；隨著鈣硅比的增加，托貝莫來石生成量增多，結(jié)晶度提高，抗壓強度增大；當(dāng)鈣硅比為0.53時，生成的托貝莫來石含量達到15.0%，水化產(chǎn)物穿插程度緊密；繼續(xù)增加鈣硅比至0.55，托貝莫來石晶體定向性明顯，含量降為14.7%，樣品整體強度下降。
　　蒸壓壓力影響原料中 SiO2的溶出率，進而影響托貝莫來石的生成。隨著釜壓的增大，原料中 SiO2的溶出率增加，生成的托貝莫來石增多；但當(dāng)釜壓

5、超過1.1MPa后，繼續(xù)提高釜壓，托貝莫來石的生成量無明顯變化。
　　保壓時間影響制品水化產(chǎn)物的形貌。保壓5h的樣品，晶體尺寸較小，孔隙較多；隨著保壓時間的延長，柳葉狀托貝莫來石晶體逐漸長大，結(jié)晶程度提高，結(jié)構(gòu)更為致密；當(dāng)保壓時間達到8h時，托貝莫來石晶體由穩(wěn)定的柳葉狀變?yōu)椴环€(wěn)定結(jié)構(gòu)的寬葉狀，樣品強度降低。
　　按水料比0.52，粉煤灰:石灰:水泥:石膏:鋁粉膏:Na2CO3=70:19:9:2:0.13:0.5(wt%)配