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首页优化稻壳灰制备工艺提升水泥性能的研究
"这篇论文详细探讨了高活性稻壳灰的制备方法及其对水泥性能的积极影响。通过研究不同的煅烧制度,作者提出了一种有效的方法,可以稳定地生产出SiO2含量超过90%,主要是非晶态的白色多孔稻壳灰,这种灰具有极高的火山灰活性。在制备过程中,使用助磨剂是关键,因为它能防止细颗粒的二次团聚,避免活性降低。实验表明,将稻壳灰掺入水泥中可以显著提高水泥胶砂的强度,尤其是在较高的水胶比条件下,强度提升更为明显。此外,文章还强调了稻壳灰的火山灰活性与其煅烧温度之间的密切关系,过高或过低的温度都会影响其活性和混凝土的最终性能。因此,合理选择和控制煅烧条件对于实现稻壳灰的工业化生产和应用至关重要。作者进行了系列试验,分析了煅烧温度对稻壳灰中SiO2形态和火山灰活性的影响,通过XRD图谱揭示了不同温度下的物相变化。" 这篇论文属于自然科学领域,具体在建筑材料和工艺科学方面,详细研究了稻壳灰这一废弃物的再利用价值。作者通过实验研究了稻壳灰的制备工艺,特别是煅烧温度对其活性的影响,提出了新的制备策略。同时,他们还讨论了稻壳灰作为水泥添加剂时对水泥性能的改善作用,指出稻壳灰可以作为一种有效的水泥增强剂。论文的研究成果为环保型建筑材料的研发提供了新的思路,也为稻壳灰的工业化应用奠定了理论基础。
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第25卷 第1 期
2003 年 1 月
武 汉 理 工 大 学 学 报
JO U R N A L OF WU HA N U NIVERSITY O F TECHN OLO GY
V ol.25 N o.1
Jan
.2003
文章编号:1671-4431(2003)01-0015-04
高活性稻壳灰的制备及其对水泥性能的影响
余其俊 赵三银
(华南理工大学)
冯庆革 杉田修一
(日本八户工业大学)
摘 要: 通过研究煅烧制度对稻壳灰火山灰活性的影响,提出了一种有效制备高活性稻壳灰的方法。采用这种方法,可
以稳定地实现半工业化生产
SiO
2
含量大于90% 且主要为非晶态的白色多孔状稻壳灰,其火山灰活性很高。在稻壳灰的粉
磨过程中,必须加入助磨剂,否则细颗粒的二次团聚会使稻壳灰的活性降低。在水泥中掺入不同比例的稻壳灰,可以大幅
度地提高水泥胶砂强度,而且水胶比越大,强度提高率越大。
关键词: 稻壳灰; 煅烧温度; 助磨剂; 火山灰活性; 强度
中图分类号: T Q 172.1
+
3 文献标识码: A
收稿日期:2002-09-04.
作者简介:余其俊(1963-),男,教授;广州,华南理工大学材料学院(510640).
已有研究表明
[1 ~ 3 ]
,高火山灰活性的稻壳灰与粒状高炉矿渣、粉煤灰和硅灰等一样,能够改善水泥和混
凝土的性能,具有很好的应用前景。然而,稻壳灰中
SiO
2
的活性大小与其煅烧制度密切相关。煅烧温度过高,
活性态的无定形 SiO
2
会转变成结晶态 SiO
2
[4 ]
;若煅烧温度偏低,则残留碳过多,这些均会降低稻壳灰的火山
灰活性和影响混凝土的性能。因此,探索与选择合理的煅烧方法和热工制度,以实现活性稻壳灰的稳定、批量
生产是该项研究从实验室走向工业化生产与应用的关键所在。目前,这方面的基础性研究几乎没有。为此,
就半工业化制备高活性稻壳灰以及该稻壳灰对水泥性能的影响进行了研究。
1
试验过程与分析
1
.
1
煅烧温度对稻壳灰中
SiO
2
的形态及火山灰活性的影响
试验中,对由试验电炉在 600 ℃下煅烧制备得到的稻壳灰进行了高温
XRD
物相分析,
以考察煅烧温度
图1 不同温度下稻壳灰的
XRD
图谱
A :晶格畸变石英 B:β-鳞 石 英 C : β-石 英
对稻壳灰中 SiO
2
存在形态的影响。
试验温度和各温度下的
XRD
图谱
如图 1 所示。高温X 射线衍射仪主
要参数为:
Co
靶,加速电压 40
kV
,
管电流20mA,扫描速率2°/m in,升
温速率10 ℃/
min
。此外,又通过试
验电炉煅烧制备了 9 种不同煅烧温
度的稻壳灰,并采用
Luxan
等
[5 ]
提
出的电导率法测定其火山灰活性。
试验温度和各温度下煅烧制备的
稻壳灰对 C a(O H )
2
饱和溶液电导
率的影响如图2 所示。电导率差
Δ
E
越大,说明稻壳灰火山灰活性越
高。
结果表明,600 ℃煅烧所得的稻壳灰主要由无定形的SiO
2
组成,仅含少量晶格畸变的晶态SiO
2
(图1 中简
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