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DEIPA协同压力对干法制备Ca(OH)_(2)性能的影响及工艺参数研究
1
作者 张朝阳 薛建勋 +3 位作者 高鹏 梅文政 武肖剑 周明凯 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第8期3096-3104,3126,共10页
高比表面积Ca(OH)_(2)凭借低成本、高脱硫性能、脱硫产物可二次利用等优点被广泛应用于烟气脱硫领域,但是目前国内高比表面积Ca(OH)_(2)的制备工艺尚未成熟,大部分依靠进口。本研究以工业级石灰为原料,以高温蒸压釜作为消化装置,在干法... 高比表面积Ca(OH)_(2)凭借低成本、高脱硫性能、脱硫产物可二次利用等优点被广泛应用于烟气脱硫领域,但是目前国内高比表面积Ca(OH)_(2)的制备工艺尚未成熟,大部分依靠进口。本研究以工业级石灰为原料,以高温蒸压釜作为消化装置,在干法制备Ca(OH)_(2)的过程中优化消化工艺参数,探究改性剂种类及掺量、压力等条件对Ca(OH)_(2)性能的影响。采用比表面积及孔隙度分析仪、粒度分析仪、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征。结果表明,在水灰质量比0.45、原料粒径小于1.250 mm、搅拌速度200 r/min、消化压力0.5 MPa、添加3%(相对于石灰的质量分数)二乙醇单异丙醇胺(DEIPA)的条件下,所制备的Ca(OH)_(2)质量分数为92.1%,比表面积(BET)为32.878 7 m^(2)/g,孔体积为0.166 2 cm^(3)/g,颗粒粒径主要集中在10μm以下。压力可以在一定程度上缓解DEIPA对样品Ca(OH)_(2)质量分数的降低作用。本研究为干法制备高比表面积Ca(OH)_(2)提供理论依据,对于酸性气体污染处理、含硫烟气净化及相关应用具有重要的意义。 展开更多
关键词 干法消化 氢氧化钙 改性剂 比表面积 孔体积 压力
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CFB飞灰压浆料的制备及高强微膨胀机理研究 被引量：2
2
作者 周明凯 饶可 +1 位作者 孟秀元 王宇强 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第6期2157-2167,共11页
利用循环流化床燃煤固硫灰(CFB飞灰)的活性与膨胀性制备压浆料,研究了CFB飞灰掺量和水胶比对压浆料工作性能、强度和膨胀率的影响;CFB飞灰与矿粉以不同比例复配,对比研究了CFB飞灰压浆料的高强微膨胀特性,并采用XRD与SEM分析验证。结果... 利用循环流化床燃煤固硫灰(CFB飞灰)的活性与膨胀性制备压浆料,研究了CFB飞灰掺量和水胶比对压浆料工作性能、强度和膨胀率的影响;CFB飞灰与矿粉以不同比例复配,对比研究了CFB飞灰压浆料的高强微膨胀特性,并采用XRD与SEM分析验证。结果表明,随CFB飞灰替代水泥掺量的增加,压浆料的需水性增强,抗压强度降低,20%(质量分数)CFB飞灰的试样28 d抗压强度与基样接近,可达85.8 MPa,而抗折强度先升高后降低,膨胀率一直升高。随用水量的增加,压浆料的膨胀率降低但均为正值。随CFB飞灰取代矿粉率的提高,压浆料的工作性能降低,28 d抗压强度先升高后降低,其中20%(质量分数)CFB飞灰、10%(质量分数)矿粉复合的试样28 d抗压强度最高,为99.8 MPa,膨胀率一直升高。通过CFB飞灰与矿粉复合配制了各项性能均满足铁标要求的压浆料。CFB飞灰不仅自身水化产生膨胀,还能激活矿粉活性,产生复合增强作用。 展开更多
关键词 CFB飞灰 钙矾石 压浆料 矿粉 微膨胀 高强 流动度 水胶比
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CFB灰渣的抗碳化侵蚀性能研究
3
作者 谢来坤 秦晓晗 +1 位作者 郭文斌 周明凯 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第7期2528-2537,共10页
循环流化床(CFB)锅炉燃煤灰渣存在大量的含硫矿物,用于水泥混凝土时会水化生成钙矾石,导致安定性不良,因而制约了其在水泥混凝土中的规模化应用。本文以三种CFB飞灰和三种CFB炉渣为研究对象,通过常压中温保湿工艺制备CFB灰渣试块,研究... 循环流化床(CFB)锅炉燃煤灰渣存在大量的含硫矿物,用于水泥混凝土时会水化生成钙矾石,导致安定性不良,因而制约了其在水泥混凝土中的规模化应用。本文以三种CFB飞灰和三种CFB炉渣为研究对象,通过常压中温保湿工艺制备CFB灰渣试块,研究了碳化侵蚀对CFB灰渣试块抗压强度的影响,并通过XRD、TG-DTG和SEM测试分析了CFB灰渣试块的抗碳化侵蚀机理。结果表明,CFB灰渣试块经过碳化侵蚀后抗压强度显著降低。XRD和TG-DTG测试表明,碳化侵蚀导致CFB灰渣中的水化产物钙矾石分解,生成碳酸钙和硫酸钙;SEM微观形貌分析表明,碳化侵蚀使得试块裂缝中的针棒状钙矾石分解,生成碳酸钙,而原先填充CFB灰渣试块裂缝空隙的钙矾石被碳化分解后,空隙没有钙矾石的填充,导致试块抗压强度显著降低。相关研究揭示了CFB灰渣的抗碳化侵蚀性能及机理,为其资源化利用提供理论依据。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉燃煤灰渣 钙矾石 碳酸钙 碳化侵蚀 微观分析
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矿渣-硫酸盐对循环流化床飞灰基胶凝材料的复合增强效应研究
4
作者 梅文政 高鹏 +2 位作者 蔚畅 原皓 周明凯 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第4期1337-1345,1356,共10页
利用粒化高炉矿渣(GGBFS)与硫酸盐对循环流化床飞灰(CFBFA)基胶凝材料进行复合增强改性。固定胶凝材料中水泥掺量为30%(质量分数,下同),CFBFA和GGBFS总掺量为70%,外掺0%~4%脱硫石膏、0%~1.5%硫酸钠,研究CFBFA与GGBFS质量比及脱硫石膏、... 利用粒化高炉矿渣(GGBFS)与硫酸盐对循环流化床飞灰(CFBFA)基胶凝材料进行复合增强改性。固定胶凝材料中水泥掺量为30%(质量分数,下同),CFBFA和GGBFS总掺量为70%,外掺0%~4%脱硫石膏、0%~1.5%硫酸钠,研究CFBFA与GGBFS质量比及脱硫石膏、硫酸钠两种硫酸盐的掺量对复合胶凝材料凝结时间、胶砂抗压强度的影响,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)探究GGBFS和硫酸盐对CFBFA基胶凝材料的复合增强机理。结果表明:CFBFA基胶凝材料凝结时间长、抗压强度低;CFBFA与GGBFS复合后能显著提高胶凝材料的3、7 d抗压强度,但28 d抗压强度提升有限;在CFBFA-GGBFS复合体系中引入硫酸盐能提高抗压强度,其中脱硫石膏与低掺量CFBFA胶凝体系的复合效应更好,脱硫石膏的适宜掺量为2%,硫酸钠与高掺量CFBFA体系的复合效应更佳,但对28 d抗压强度有负面影响,硫酸钠的适宜掺量为0.5%;CFBFA与GGBFS复合增加了胶凝材料水化早期的凝胶生成量;脱硫石膏能提高钙矾石(AFt)的形成速率并稳定其生长;硫酸钠与Ca(OH)_(2)反应生成了强碱性NaOH和高活性CaSO_(4),进一步增加了凝胶和AFt的生成速率。 展开更多
关键词 循环流化床飞灰 胶凝材料 粒化高炉矿渣 脱硫石膏 硫酸钠 复合增强
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湿基α-半水石膏制备高强石膏制品研究 被引量：1
5
作者 周明凯 王潇 +1 位作者 高鹏 王宇强 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第6期2186-2197,2205,共13页
为实现湿基α-半水石膏制备高强石膏制品,研究了湿基α-半水石膏陈化时间、粉磨时间、浇筑料浆温度及缓凝剂掺量等工艺参数对高强石膏凝结时间和强度的影响,并确定最佳制备工艺。此外,采用X射线衍射、扫描电子显微镜等微观测试手段,揭... 为实现湿基α-半水石膏制备高强石膏制品,研究了湿基α-半水石膏陈化时间、粉磨时间、浇筑料浆温度及缓凝剂掺量等工艺参数对高强石膏凝结时间和强度的影响,并确定最佳制备工艺。此外,采用X射线衍射、扫描电子显微镜等微观测试手段,揭示了各因素对强度的影响机理。结果表明:陈化时间越长,石膏凝结时间越短,制品强度越低;随着粉磨时间延长,石膏凝结时间显著缩短,制品强度先升高后降低;料浆温度越高,石膏凝结时间越长,制品强度越低。最佳制备工艺:陈化时间5 min、粉磨时间20 s、料浆温度20℃。在此基础上加入0.08%(质量分数)缓凝剂能够有效地延长石膏凝结时间并提高硬化强度,制备的石膏制品性能优异,绝干抗折强度为14.1 MPa,绝干抗压强度为58.3 MPa。微观测试结果表明,各工艺参数会通过改变石膏标稠用水量和水化进程来影响石膏内部结构的密实程度和二水石膏晶体的生长发育,最终影响制品硬化强度。 展开更多
关键词 湿基α-半水石膏 高强石膏制品 制备工艺 力学性能 凝结时间 标准稠度用水量 动态水热法
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循环流化床燃煤固硫灰的CBR特性及膨胀机理研究 被引量：4
6
作者 王杰 王勇 +3 位作者 王宇强 王彩萍 叶圣茂 高鹏 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第4期1323-1332,共10页
循环流化床燃煤固硫灰(CFB飞灰)加水自硬,能够形成强度较高的固结体,具备做路基的潜质,但CFB飞灰中的f-CaO和Ⅱ-CaSO4水化生成钙矾石和二水石膏体积膨胀,可能会对路基体积稳定性产生影响。因此本文研究了标准养护时间、CFB飞灰的硫钙含... 循环流化床燃煤固硫灰(CFB飞灰)加水自硬,能够形成强度较高的固结体,具备做路基的潜质,但CFB飞灰中的f-CaO和Ⅱ-CaSO4水化生成钙矾石和二水石膏体积膨胀,可能会对路基体积稳定性产生影响。因此本文研究了标准养护时间、CFB飞灰的硫钙含量、压实度对CFB飞灰固结体加州承载比(CBR)值、吸水率和CBR膨胀率的影响规律及CFB飞灰在干硬性体系下的膨胀机理。结果表明:CFB飞灰固结体的膨胀主要来源于CFB飞灰的吸水膨胀和水化膨胀;标准养护时间越长,固结体CBR值越大,吸水率和膨胀率越低,标准养护7 d时CBR值、吸水率趋向于稳定,膨胀率不再变化;CFB飞灰的硫钙含量越高,固结体CBR值越大,膨胀稳定时间越长,稳定后的膨胀率越高,吸水率越低;压实度增大,固结体孔隙率降低、密实度增加,CBR值逐渐增大,吸水率降低,对膨胀的约束作用增强,膨胀率逐渐降低。 展开更多
关键词 CFB飞灰 固结体 水化膨胀 吸水膨胀 钙矾石 二水石膏
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CFB炉渣代机制砂对混凝土强度的影响机理 被引量：5
7
作者 周明凯 王宇强 陈潇 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1241-1247,共7页
研究了循环流化床(CFB)炉渣代机制砂对混凝土强度的影响机理,测试了不同CFB炉渣代砂率混凝土的强度,通过模拟试验分析了CFB炉渣和煤气化渣在混凝土环境中的强化机理,测试了CFB炉渣与煤气化渣的水化活性,并观测了CFB炉渣、机制砂和煤气... 研究了循环流化床(CFB)炉渣代机制砂对混凝土强度的影响机理,测试了不同CFB炉渣代砂率混凝土的强度,通过模拟试验分析了CFB炉渣和煤气化渣在混凝土环境中的强化机理,测试了CFB炉渣与煤气化渣的水化活性,并观测了CFB炉渣、机制砂和煤气化渣胶砂界面的微观形貌.结果表明:随着CFB炉渣代砂率的提高,混凝土用水量升高,7 d抗压强度降低,28 d抗压强度先升高后降低,且7~28 d抗压强度增长率大幅提升;CFB炉渣可以吸收水泥浆体而强化自身,同时其高活性可以强化混凝土的界面结构;CFB炉渣储存的水具有内养生作用,可以提高周围水泥的水化程度. 展开更多
关键词 循环流化床炉渣 煤气化渣 机制砂 混凝土 界面过渡区 吸水集料
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红砂岩集料对水稳基层强度与抗软化性能的影响 被引量：8
8
作者 陈福玲 温郁斌 +3 位作者 单俊鸿 魏杰 周明凯 高鹏 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第9期3138-3147,共10页
红砂岩具有遇水软化的特性,通过与石灰岩集料对比,研究了红砂岩粗、细集料硬度与抗软化性能及其对水泥稳定基层(水稳基层)强度与抗软化性能的影响规律,并通过界限含水率、XRD与SEM测试,对比了红砂岩、石灰岩集料浸水前后的矿物成分与微... 红砂岩具有遇水软化的特性,通过与石灰岩集料对比,研究了红砂岩粗、细集料硬度与抗软化性能及其对水泥稳定基层(水稳基层)强度与抗软化性能的影响规律,并通过界限含水率、XRD与SEM测试,对比了红砂岩、石灰岩集料浸水前后的矿物成分与微观形貌。结果表明,红砂岩集料浸水后质量减少,硬度降低,抗软化性变差,制备的红砂岩水稳基层强度、软化系数低于石灰岩水稳基层,但红砂岩粗集料制备的水稳基层强度、软化系数降低幅度小于红砂岩细集料制备的水稳基层。红砂岩集料中的黏土矿物遇水崩解剥落、膨胀疏松化是红砂岩水稳基层强度、软化系数降低的主要原因。本研究可以为红砂岩在路面基层材料中的组成设计与工程应用提供理论参考。 展开更多
关键词 红砂岩集料 路面基层 强度 抗软化性能 黏土矿物 软化崩解
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