低活性粉煤灰论文（精选8篇）
低活性粉煤灰论文 篇1
0 引言
目前, 在我国公路的施工中, 由于二灰碎石基层具有强度高、板体性好、耐久性好、造价较低、易于施工等优点而被广泛推广和应用, 但针对不同地区, 不同粉煤灰料场, 粉煤灰的物理力学性能指标也不一样, 现对广西某热电厂排出的粉煤灰 (低活性粉煤灰) 进行分析, 为石灰低活性粉煤灰碎石在广西地区的应用具有重要的指导意义。
1 原材料
1.1 粉煤灰的技术性能分析
粉煤灰材料技术性能主要包括粉煤灰的有效成分 (SiO2、Al2O3、Fe2O3) 的含量、烧失量、比表面积和含水量等, 所用的广西某热电厂排出的粉煤灰材料成分进行分析结果见表1。
从结果可以看出, 该电厂排出的粉煤灰其它性能都基本满足规范要求。比表面积却远远小于规范规定的要求, 在这一定程度上将影响粉煤灰材料活性的激发, 由此定义该电厂粉煤灰为低活性粉煤灰。
1.2 石灰分析
石灰采用某地的熟石灰, 其中氧化钙和氧化镁含量为71。6%, 满足规范要求。
2 配合比设计
为了寻求施工最佳配合比及最佳施工含水量, 本试验按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》 (JTJ056-94) 中的方法分别对不同配合比混合料进行击实试验, 确定最佳含水量和最大干密度结果见表2。
对以上配合比进行成型试件, 养生7d进行无侧限抗压强度试验, 选取配合比为石灰:粉煤灰:碎石=5:18:77。
3 施工工艺
3.1 准备下承层
施工前对底基层进行平整、坚实、具有规定的路拱, 下承层的平整度、标高、压实度和宽度符合规范要求。
3.2 施工放样
用全站仪按设计图纸提供坐标恢复中线, 每20m设一中桩, 按设计标高、宽度以及得出的松铺厚度, 设置好钢绞线引导摊铺机施工。
3.3 混合料的摊铺
采用2台摊铺机摊铺, 每天由测量人员根据中线和底基层标高情况, 在保证厚度的前提下, 在两侧设置好钢绞线, 中间采用6m×6个铝合金梁。采用2台摊铺机纵向间隔20-30 m梯队整幅摊铺, 摊铺机电脑控制装置沿钢绞线控制标高, 且精度要高, 按照图纸规定的路拱、纵坡和厚度摊铺。摊铺前将底基层进行清扫洒水, 在验收的底基层上进行中线恢复, 定出边线, 按照线形打灰线设置钢绞线引导摊铺机行进。摊铺混合料时, 根据拌和设备的生产能力确定摊铺机的行驶速度, 使摊铺机保持匀速行驶, 同时要尽可能的保证摊铺的连续性, 摊铺时有专人指挥, 料车应连续卸料, 摊铺机前要经常保持3辆车以上, 摊铺室内料要保持饱料, 以均匀的速度行驶, 以保证混合料均匀、不间断地摊铺, 尽量减少中间停机, 以避免平整度受到影响。在摊铺机后边设专人消除粗细集料离析现象, 特别注意派人铲除粗集料窝, 并用新拌和料填补。
4 质量控制
4.1 原材料质量控制
石灰采用Ⅲ级以上生石灰, 加强质量验收, 定期做钙镁含量试验, 运到现场用插管法消解成粉状, 经过7-10d充分消解, 再覆盖保管, 存放时间不大于1个月。
粉煤灰, 施工前取样试验, 检测SiO2、Al2O3和Fe2O3含量和烧失量是否满足规范要求。使用前如有结块, 对其采取打碎处理。
碎石, 按设计文件和规范的要求选择符合石料, 并对其各项指标进行试验, 按照级配要求选择碎石的规格。每天施工前测定其含水量并报拌合站, 以便控制混合料的加水量。
4.2 配合比控制
采用密实型即在混合料中粒料形成骨架, 石灰、粉煤灰起到填空和胶结的作用。根据实际工程, 为了满足强度要求采取石灰:粉煤灰:碎石=5:18:77, 相应的各项指标为:设计抗压强度0.68MPa, 试件的平均值0.72MPa, 年平均偏差系数13.7%, 最大干容重2.19 g/cm3, 最佳含水量8.23%。各项指标都满足了设计要求值, 在施工中得到采纳, 并收到了满意的效果。
4.3 施工过程质量控制
严格按照上述的施工工艺操作, 把握好施工的各个环节, 重点是平整度、高程、宽度和密实度等。对二碎石基层表面不平问题, 必须加以纠正。宽度问题, 要及时测量, 保证准确无误。压来表示国民经济产出。
文中对GDP的增长率靠固定资产投资总额、从业人员人数以及职工平均工资的增长率等指标来进行回归预测, 选用拟合误差最小的结果进行GDP的增长率的预测。用RMSE和预测准确度为性能指标。
本文从《中国统计年鉴2008》选取1978年至2003年的GDP数据及增长率进行训练, 将训练数据分成5份做交叉验证。选取2004年至2007年的GDP数据及增长率做测试样本集。利用LIBSVM进行模型的测试与预测。
关于核函数的选择, LIBSVM提供了4种常用的SVM算法核函数:线性核、多项式核、RBF核、sigmoid核。经研究, 选择RBF、多项式、sigmoid核函数进行预测并进行比较, 以保证预测结果的准确性。并采用探索法来确定参数。
5结论
在实证中, RMSE值越小, 相对误差越小, 预测准确度越高。本文使用径向基核函数完成预测。
GDP预测结果见表2, 2008~2010年的国民生产总值上扬, 体现了我国在进行经济结构调整取得重大进展, 国内生产总值的增长率保持较高水平。自2007年年末爆发了世界性金融危机, 对世界经济产生了巨大的影响。金融市场的动荡, 使世界各个国家尤其是西方发达国家的经济遭受到了毁灭性打击, 对我国经济也造成了巨大的冲击。我国政府积极应对, 加大了固定资产投资, 共投入4万亿资金, 拉动内需, 取得了令世界瞩目的成就。从2008年~2009年, 我国经济已触底反弹, 并率先开始进入增长, 确保GDP高速增长。
在研究中发现, 支持向量机方法进行经济预测也存在一定的局限性。主要表现为:第一, 在支持向量机方法中不能明确获得内部权重, 所反映学习信息及结果, 不利于确切把握经济现象的本质;第二, SVM算法选择小规模的样本集训练, 降低了学习代价, 但存在初始样本集选择不当, SVM的分类精度不高的缺陷;第三, 如何在训练时确定核函数及参数, 研究还很不成熟, 另外核函数的形式有待不断的进行丰富。
参考文献
[1]JTJ034-2000, 公路路面基层施工技术规范.
[2]孙大权.公路工程施工方法与实例.北京:人民交通出版社, 2002.
低活性粉煤灰论文 篇2
利用激发剂改性钢渣粉煤灰复合水泥活性的研究
以钢渣、粉煤灰、水泥熟料为主要原料,掺入少量激发剂,制备了早强钢渣粉煤灰复合水泥.研究了复合水泥组分和 不同激发剂对水泥性能的.影响,并通过SEM 分析了激发剂对复合水泥硬化浆体结构的影响.结果表明,当钢渣粉煤灰复合水泥的组成范围为熟料30%、钢渣35%～40%、粉煤灰25%～35%、石膏5.0% 时,掺入激发剂2.75%,性能指标达到国家标准42.5 复合水泥要求;掺入激发剂可进一步提高钢渣、粉煤灰的水化活性,加快复合水泥的水化速度,提高水泥的力学性能,缩短复合水泥的凝结时间.
作 者：万笃韬 李召峰 周宗辉 Wang Dutao Li Zhaofeng Zhou Zong 作者单位：济南大学材料科学与工程学院,250022刊 名：粉煤灰英文刊名：COAL ASH CHINA年，卷(期)：21(6)分类号：X757 TQ172.4+4关键词：激发剂 钢渣 粉煤灰 复合水泥
低活性粉煤灰论文 篇3
粉煤灰早期强度偏低, 以二灰稳定碎石为例, 一般7d饱水无侧限抗压强度 (以下简称抗压强度) 仅为1Mpa左右。低活性粉煤灰则更差, 一般仅为0.4~0.8Mpa, 有些甚至没有强度, 中期和后期强度也偏低。造成低活性粉煤灰二灰稳定烊材料强度偏低的原因主要有:活性含量不足、颗粒偏粗和烧失量过大等。粉煤灰用于路面基层材料, 其主要类型有:石灰稳定粉煤灰 (简称二灰) ;石灰、粉煤灰稳定土 (二灰稳定土、二灰稳定碎石二灰稳定砂砾等) 。这些材料的强度构成除二灰稳定中、粗粒土在早期强度中含有骨架嵌挤力外, 其他主要是依靠石灰和粉煤灰的活性物质通过一定的理化过程来完成的。石灰、粉煤灰、化学添加剂在火山灰反应中的作用如下。
1.1 石灰
生石灰 (Ca O) 水解后成为熟石灰 (Ca (OH) 2) , 在过量的水的作用下, 形成石灰水溶液, 并电离成Ca2+和OH-, 对稳定土产生以下几点影响:使石灰产生碳化反应而形成强度;为石灰与土进行离子产换创造了条件;有利于石灰形成结晶;为二灰稳定土制造了一个初步的碱环境, 便于火山灰反应的形成。
1.2 粉煤灰
粉煤灰是火力发电厂排出的废渣, 属硅质或硅铝质材料, 其本身不具有或有很小的粘性, 但它以细分散状态与水和消石灰或水泥混合, 可以发生反应形成具有粘性的化合物。主要成分是硅、铝、铁的氧化物, 也是火山灰反应的主要物质。这些物质多是以玻璃体的形式存在的, 玻璃体中的Si O2和Al2O3被溶蚀, 从而形成水化硅酸钙和水化铝酸钙。水化硅酸钙和水化铝酸钙为水硬性物质。因而, 水是二灰稳定类材料强度形成的必然条件。因此可以得出结论:二灰材料是一种水硬性材料。
粉煤灰中Si O2和Al2O3的总含量应大于70%, 烧失量不应超过20%;其比面积宜大于2500m2/g。干和湿粉煤灰都可以应用, 湿粉煤灰的含水量不宜超过35%, 干粉煤灰如堆积在空地上应加水, 防止飞扬造成污染。使用时, 应将凝固的粉煤灰块打碎或过筛, 同时清除有害杂质。
1.3 化学添加剂
从石灰粉煤灰稳定土强度形成的机理可知, 二灰稳定土强度的形成受诸多因素的影响, 如原材料的品质、材料配合比、压实度、养生条件和环境因素等。但是二灰稳定土早期强度的根本原因, 则是石灰与Si O2和Al2O3发生火山灰反应生成胶凝性产物过程的缓慢。因此, 提高二灰稳定土早期强度的根本途径, 在于加速火山灰暗反应的进程, 使之能够在早期产生较强胶凝物质。这就是在二灰稳定土中掺加化学添加剂提高二灰稳定土早期强度的根本。
2 试验方案
首先是混合料的配合比方案。
石灰稳定粉煤灰配合比采用, 石灰:粉煤灰=25:75;
二灰稳定碎石配合比采用, 石灰:粉煤灰:集料=5:20:75。
同时, 将集料配合比也确定下来, 其级配情况满足技术规范一级公路标准。
2.1 石灰稳定粉煤灰
不同粉煤灰的空白 (即不加外掺剂, 下同) 试验, 不同粉煤灰各加1%碳酸钠试验;不同粉煤灰各加1%硫酸钠试验, 制成不同龄期的直径5cm×5cm试件共18组×6件, 用塑料袋分组套装后, 放入标准养护箱中养护至龄期前1d, 取出, 饱水24h, 作无侧限抗压强度试验, 按95%概率计算低表值。
2.2 二灰稳定碎石
采用粉煤灰作为试验样本, 作空白试验;加1.0% (占二灰于质量, 下同) 碳酸纳试验;加1.0%硫酸钠试验。制成不同龄期的直径10cm×10件, 用塑料袋分组套装后, 标准养护至龄期, 按95%概率计算低表值。
2.3 工程实体强度检验
用内径100mm的钻头钻区龄期不少于14d的路面基层芯样, 用芯样切割机切险两端多余部分, 制成直径10cm×10cm试件。饱水24h, 作无侧限抗压强度试验。
3 配合比设计及施工中应注意的问题
3.1 材料配合比设计
采用外掺剂处理低活性粉煤灰技术, 其材料配合比设计与正常材料设计方法大致相同。需要注意有以下几点:
3.1.1 所使用的外掺剂必须进行空白对比试验, 以确定外掺剂的使用效果。
3.1.2 由于粉煤灰的品质各地不尽相同,
因此, 使用外掺剂的剂量也会有差异, 配合比实际时应考虑不同外掺剂剂量的配合比方案, 并比较其技术性和经济性。
3.1.3 在二灰土中, 粉煤灰土的品质、用量
将决定其强度。当粉煤灰中小于0.045mm颗粒含量, Si O2和Al2O3的含量、碱含量较多时, 烧失量又较低时, 火山灰作用较强。另外若二灰土中石灰与粉煤灰比例大致在1:2:4时, 二灰土的强度较高。对于同含水量的粉煤灰, 被稳定材料中细料含量增加和塑性指数增大, 石灰用量也随之增加。
3.2 施工中应注意的问题
3.2.1 使用硫酸内改善低活性粉煤灰, 其施工难度与不加硫酸钠大致相当,
唯一不同的是, 如何将硫酸钠的剂量控制的相当准确。据试验和有关资料显示, 大剂量的硫酸钠可以使二灰稳定土产生膨胀。硫酸钠用量的极限状态一般不宜超过二灰干质量的3%, 一般认为1%~2%为经济合理剂量。
3.2.2 确定二灰稳定碎石掺加硫酸钠作为
路面基层混合料类型, 其配合比为:石灰:粉煤灰:集料=5:20:75, 外加1%硫酸钠。实际工程施工过程中, 可将硫酸钠剂量控制在1%~1.5%之间。
3.2.3 对于二灰土可用亚砂土、亚粘土、粉土类和粘土类土,
二灰土的强度是随土的塑性指数增大而增大的趋势, 但塑性指数过大的重粘土不宜粉碎, 且易产生裂缝。故规范规定:用与二灰土的土, 其塑性指数为10~20%的粘性土较适宜, 而不适宜使用塑性指数10以下的低塑性土。
3.2.4 在一般情况下,
用最佳含水量下压实的干密度较大的试件的强度也高, 因此实际施工中尽可能达到最佳含水量, 并注意控制养护中水分的蒸发, 以保证某些稳定及的水化。
3.2.5 密实度越大,
材料有效受荷面积越大, 强度越高, 受水影响的可能性减小。密实度应通过选材和合适的施工工艺综合控制。
3.2.6 二灰土的强度发展需要适当的温
度、湿度, 必须在潮湿的条件下养护。否则其强度将显著下降。同时, 养生温度越高, 强度增长越快。
4 结论
4.1 经济性
按照比例计算, 占二灰干质量1%的硫酸钠, 其实只占二灰稳定碎石混合料总量的0.2%, 我们也曾用2%的水泥将其替换, 但强度远不如硫酸钠的效果, 而2%水泥是0.2%硫酸钠价格的4倍。
4.2 技术性
用掺加化学添加剂的方法改善的二灰稳定碎石混合料具有强度高、钢度大、水稳性好的特点, 满足技术规范要求, 对各级公路普启遍适用。
4.3 工艺性
使用硫酸钠作为二灰稳定碎石的添加剂, 基本不增加施工难度, 且二灰水化热的产生较水泥要缓慢得多, 因此, 它的可碾压时间要长得多, 工程的压实质量更有保证。
粉煤灰简介及提高粉煤灰活性方法 篇4
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一, 现阶段我国年排渣量已达3000万吨, 随着电力工业的发展, 燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加, 大量的粉煤灰不加处理就会产生扬尘, 污染大气;若排入水系会造成河流淤塞, 而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害, 因此, 粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。
大量的粉煤灰未被利用是由于粉煤灰的活性低, 要提高粉煤灰的利用率, 必须要提高粉煤灰的活性, 提高粉煤灰活性的方法有:
1磨细粉煤灰。
2化学物质活化。
3改变粉煤灰组成与物相结构。
4热力活化法。
采用热力活化法可得到活性很高的粉煤灰, 掺量高达50%时强度指标仍可达到425号。
将以上活化粉煤灰方法进行比较:
a.磨细粉煤灰采用该方法工艺简单, 不需增加设备投资, 但该方法提高粉煤灰的活性是有限的。b.化学物质活化, φ-2激发剂活化粉煤灰生产425号, 粉煤灰掺量高, 同时该方法简单, 不需改变原来生产工艺和增加设备投资, 但采用该方法受铁路交通限制, 远离铁路的水泥厂使用该方法, 激发剂的运输费用太高。c.改变粉煤灰化学组成与物相结构, 采用该方法活化粉煤灰, 粉煤灰掺量高, 大幅度降低水泥生产成本, 对交通不方便的水泥厂采用此法更适宜, 但采用这种方法, 需要一低温煅烧设备。d.热力活化:用热力活化粉煤灰作混合材生产水泥, 其掺量高, 但采用该法需要一高压釜与高温 (900℃) 脱水设备, 其工艺过程较上述方法相对复杂。
公路工程中低活性粉煤灰的应用 篇5
1.1 火山灰活性的要求
在混凝土路面中, 粉煤灰的火山灰对其影响相对较大, 而对于新拌和的混凝土, 却不存在明显的影响。低钙粉煤灰方面, 当粉煤灰活性增大时, 其混凝土就会有更好的力学性能及耐久性。
1.2 细度的要求
粉煤灰的细度主要是指新拌和的混凝土受到粉煤灰中颗粒级配的影响相对较大。粉煤灰的细度越小, 且超出表面积越大, 粉煤灰越容易有活性激发。
1.3 烧失量的要求
在许多标准中, 都对粉煤灰用于混凝土中的烧失量进行了明确说明, 粉煤灰的烧失量的作用相对较大。而粉煤灰的细度、需水量以及火山灰活性也与粉煤灰的烧失量有着较大关系。通常情况下, 粉煤灰细度越小, 烧失量及需水量也会随之逐渐降低, 而火山灰活性则会随之增高。所以, 粉煤灰烧失量的准确标书对混凝土性能的影响难度逐渐提升。粉煤灰的烧失量越高, 则会影响粉煤灰中添加的引气剂所产生的效果。由于具有较高烧失量的粉煤灰中会有粗大且多孔的粉煤灰颗粒存在, 该部分则是对引气剂造成吸引的关键。
1.4 需水量的要求
粉煤灰中的其他品质指标都与需水量有着一定的联系, 例如烧失量及粉煤灰的细度等。通常情况下, 当粉煤灰具有较小需水量时, 对混凝土的性能则会越发有利。在一定细度范围内, 越细的粉煤灰则会有越小的需水量存在。而粉煤灰的需水量同样也对粉煤灰的烧失量发挥着一定的作用, 当烧失量增大时, 粉煤灰的需水量也会逐渐提升。
1.5 其他指标的要求
一般在公路混凝土中使用的粉煤灰不仅具有上述几方面因素, 还包括氧化镁、三氧化硫含量以及游离氧化钙等因素, 都会对混凝土性能造成较大的影响, 因此都会对其因素进行限制。
2 在公路碎石基层施工中低活性粉煤灰的控制
2.1 含水量的控制
碎石基层碾压的密实程度受含水量的影响相对较大。与最佳含水量相比, 运用厂拌法对基层混合料进行拌和的含水量相对较小。由于在施工过程中使用湿灰, 因此应采用洒水车及时补充洒水。在拌和之前, 应先对粉煤灰的含水量进行检查, 向施工现场运入混合料, 应采用试拌及试验段施工的方式对实际施工的含水量进行确定, 并设置专业人员对含水量的变化情况进行准确的抽查, 使基层混凝土的含水量得到有效的控制, 使其超过最佳含水量3%~5%左右, 从而使粉煤灰的配合比及含水量避免存在偏差。
2.2 拌和及运输施工
混合料的质量受到低活性粉煤灰的影响相对较大, 在使用低活性粉煤灰时, 应先对其进行检测, 确保其各项指标达到相关要求后即可进行操作。通常情况下, 拌和时间越长, 低活性粉煤灰混合料的均匀程度则会越高。严格按照混合料拌和均匀且达到低活性粉煤灰混合料被所有矿料颗粒包裹的效果, 对低活性粉煤灰混合料的拌和时间应进行确定。当烘干之后, 集料的残余含水量应低于1%。在向低活性粉煤灰混合料中进行正式添加时, 避免有集料离析、结团成块及花白料的现象发生, 加热时间保持在低于6 h, 禁止多次加热造成老化现象出现。
当拌合设备中的储料仓向自卸车进行卸料时, 一般粗集料会向车厢四周进行滚落, 应采取措施禁止其对摊铺机造成撞击。从车厢地板开始, 混合料灰逐渐向摊铺机的料斗中进行滑落, 细集料一般处于中间, 减轻因卸料出现集料离析现象。因此在卸料的过程中, 应将卸料方式分为前、后、中三次, 从贮料仓向自卸车进行卸料的过程中, 禁止将料仓中的料进行一次卸完, 这样可有效避免和控制混合料的温度及环境污染。当出现运输距离较远或温度较低时, 可采用篷布遮盖的方式进行处理。由于料仓中的混合料通常处于细料在中间, 粗料在周围的方式, 因此, 应按照运输距离及能力对运料车的数量进行适量的设置。在运输过程中, 应避免车辆出现紧急刹车的现象, 与拌和能力及摊铺速度相比, 运输量可适当地超出, 尽可能地减轻混合料由于振动导致的离析现象。
2.3 摊铺施工
为了使低活性粉煤灰的平整度达到预期的要求, 最为重要的是低活性粉煤灰混合料的摊铺施工。在摊铺过程中为了使路面平整度得到提升, 关键是采用不间断、连续、均匀且缓慢的方式进行, 促使铺面达到搓板的状态。现阶段大多数摊铺机都是属于自动找平装置, 在摊铺的过程中应保持其连续性。然而施工单位却对其重视程度相对较低, 由于高程有施工误差存在, 导致停顿位置出现不平整现象, 或者当供料出现不足时, 会有摊铺中断现象发生。因此, 应确保拌合能力与摊铺能力相符, 促使摊铺过程处于持续状态。在摊铺过程中通常都是根据预先设定的基准进行控制, 如果混合料的密实度与初始要求不符, 在压实操作结束后, 路面会有不完善的平整度出现, 因此, 应具有一个准确的基准面存在, 最常运用的方法包括:声纳法、滑撬法、平均梁法以及基准线钢丝法等。
2.4 压实施工
首先应采用履带拖拉机进行稳压, 在碾压的过程中只能朝一个方向进行, 禁止出现来回碾压操作。当碾压路段属于直线段时, 应将后轮进行1/2轮宽的重叠。其次由两侧路肩开始, 逐渐碾压至中间。在对平曲线路段进行碾压时, 应将碾压方式保持在由内向外, 促使路基表面不会有损坏现象发生。
3 配合比的设计及施工中的注意事项
3.1 混合料的配合比
在运用低活性粉煤灰的过程中, 与正常的材料设计方法相比, 材料的配合比大致相同, 主要包括以下几方面内容:
1) 在对外掺剂进行使用时, 应先进行空白对比试验, 从而使外掺剂的使用效果得到保障。
2) 各地的粉煤灰的品质都有不同之处, 所以, 在使用外掺剂的剂量时, 也会有所不同。在设计配合比时, 应对外掺剂计量的各种不同的配合比方案进行考虑, 并对其经济性及技术性进行对比分析。
3.2 施工过程中的注意事项
1) 硫酸钠的运用, 能够进一步改善低活性粉煤灰, 与不加硫酸钠施工工艺大致相同, 添加硫酸钠施工中唯一不同的则是对硫酸钠添加计量的准确性进行控制。按照相关试验及治疗, 硫酸钠的过量运用能够对二灰稳定土造成膨胀。通常情况下, 在极限状态下, 硫酸钠的用量不能高于二灰土质量的3%。最为适宜的剂量则是1%~2%。
2) 硫酸钠添加的控制方法。现阶段, 在二灰中对硫酸钠进行添加的定量检测方法尚未明确, 因此, 一般运用定性与宏观定量相结合的方法对硫酸钠的剂量进行控制。硫酸钠是属于粉末状的白色固体颗粒, 在干燥状态下不会有结团发生, 所以, 具有良好的流动性。运用这一特点, 在拌和机进料传动带上对硫酸钠储料斗进行设置, 并对储料斗的口径开启的方式进行设置, 其实际的控制方法为: (1) 在单位时间内, 先对混合料的生产量进行确定, 也就是对传送带的速度进行确定。 (2) 打开拌和机开关, 促使传动带处于空载运行。其次对硫酸钠的出料口进行打开, 从而达到在传送带上对硫酸钠进行自由流上, 在停机结束后, 对传送带上一定长度的硫酸钠进行搜集, 并对其重量进行精确称出。对出料口的大小进行反复调节, 直到与设计计量达到最佳状态即可, 随后则是对出料口的阀门进行固定, 使其流速作为生产计量的流速进行运用。统计每天混合料的生产总量, 并对当天硫酸钠的理论需求量进行计算, 通过与实际消耗量进行对比分析, 促使与设计要求达到基本相同即可。
4 结语
通过对低活性粉煤灰在公路工程中的应用分析可以看出, 在对原材料进行选择时, 应严格按照施工现场的实际要求进行操作, 促使其施工质量得到尽可能的改善。
摘要：通过采用硫酸钠, 从而实现对低活性粉煤灰活性的改善, 促使公路工程路面基层施工达到经济性、技术性且工艺性的效果。文章主要从粉煤灰的选择入手, 论述了低活性粉煤灰的施工及注意事项等内容。
关键词：公路工程,低活性粉煤灰,应用
参考文献
[1]张舒畅.粉煤灰路用性能综述[J].山西建筑, 2005 (3) .
粉煤灰中活性SiO2的快速测定 篇6
粉煤灰的活性与其化学组成、细度和晶体结构有关，其中最重要的是活性SiO2含量。用于生产粉煤灰水泥的粉煤灰的活性SiO2至少要20%以上。活性SiO2主要是玻璃体，传统的测定方法是重量法：由总的SiO2减去盐酸和氢氧化钾处理后不溶物中的SiO2。此方法要花4d的时间。印度水泥和建筑材料协会提出一种只需4h的快速测定粉煤灰中活性SiO2的直接容量方法，其原理是：先将粉煤灰试样用盐酸处理，然后在有压力的溶解器中用碱溶解。这样获得的SiO2是以氟硅酸钾 (K2SiF6) 沉淀形式出现。将沉淀过滤，用KCl饱和的乙醇洗涤。氟硅酸钾用热水水解：K2SiF6+3H2O=2KF+H2SiO3+4HF。用NaOH滴定所得的氢氟酸，就可计算出活性SiO2含量。
对10个粉煤灰试样的试验表明，本方法的结果与现有的间接重量法得到的结果很相符，见表1。
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低活性粉煤灰论文 篇7
1 活性污泥的处理方式及污泥的性质
1.1 活性污泥的处理方式
目前,城市剩余活性污泥的处理方法主要有农用、填埋、焚烧等(见图1)。
1.2 活性污泥的性质
活性污泥是活性污泥处理系统中的主体物质,含水率高,一般都在99%以上,比重介于1.002~1.006之间。活性污泥中的固体物质仅占1%以下,其组成比例则因原污水性质不同而异,如城市污水的活性污泥,其中有机成分占75%~85%,无机成分占15%~25%[6]。其他活性污泥含有较多的炭(按分子式C6H7NO2计,理论上含炭53%),从客观上具备了制备吸附剂的条件[7]。
实验中我们采用的是长春市第二污水处理厂的脱水活性污泥,并且对新鲜污泥和自然风干污泥的含水率进行了测定,其含水率见表1。
从表1可以看出,二沉池污泥的含水率比一沉池污泥含水率高,并且污泥中的有机成分多,可见二沉池的活性污泥适合制备吸附剂。另外,脱水污泥在出厂前添加了聚丙烯酰胺絮凝剂,在无氧条件下炭化为黑色粉末,因此,聚丙烯酰胺在高温下对活性污泥和粉煤灰的混合物热解没有影响。
2 结果分析
2.1 灰分的测定
实验中,除了在105~110℃下将污泥烘至恒重测定含水率外,还采用悬浮固体中非挥发性悬浮固体的测定方法[6],即悬浮固体在马福炉中灼烧(温度为600℃),所失去的重量为挥发性悬浮固体(VVS),残留的重量为非挥发性悬浮固体(NVVS),并测定活性污泥的灰分。其结果为:一沉池为61.7%,二沉池为35.2%。
2.2 活性污泥添加粉煤灰的实验及结果分析
在对活性污泥添加粉煤灰的实验中,通过制作,在300℃,400℃,500℃下的污泥与粉煤灰的比例为9∶1,7∶1,5∶1,4∶1,2∶1以及全污泥的吸附剂,并且测定了其对亚甲基兰的吸光度。
2.2.1 亚甲基兰污水的吸附试验
在亚甲基兰污水的吸附试验时,分别取质量分数为150 mg/L的亚甲基兰溶液0 m L,1.00 m L,2.00 m L,3.00 m L,4.00 m L,5.00 m L,6.00 m L,7.00m L,用蒸馏水稀释至50.00 m L,再分别取5.00m L亚甲基兰标准溶液稀释至50.00 m L(稀释10倍),得到标准系列溶液,在波长650 nm处测定吸光度(用蒸馏水作空白),由此可得亚甲基兰校准曲线(见图2)。
从曲线可以得到,线性回归方程y=0.161 5x以及相关性系数R2=0.997 3。
2.2.2 不同温度下不同比例的混合吸附剂吸附试验
称取0.5 g的混合吸附剂置于小烧杯中,加入100 m L亚甲基兰溶液,在磁力搅拌器上搅拌吸附2h,静置,过滤,取上清液用蒸馏水稀释100倍,以蒸馏水作空白,在波长650 nm处测定吸光度。由校准曲线查得质量分数,计算活性炭对亚甲基兰的吸附量,其吸附曲线见图3。
从图3可以看出,随着温度的升高,混合吸附剂的吸附性能下降;在同一温度下,不同比例的吸附剂对亚甲基兰的吸附效果是不同的,其中以活性污泥与粉煤灰的比例为9∶1时,效果最佳。当温度为300℃,活性污泥与粉煤灰的比例为9∶1时,吸附剂效果最佳。可见,300℃是制作活性污泥-粉煤灰混合吸附剂的最佳温度。图4是300℃时,活性污泥与粉煤灰的比例为9∶1比例的混合吸附剂的等温吸附线。
从图4曲线中可得到曲线方程Y=0.579 5x+0.590 5,相关性系数R2=0.927,可知1/n=0.579 5,logk=0.590 5,得到k=3.89。由于采用了原始质量分数为50 mg/L,100 mg/L,150 mg/L,200 mg/L,250 mg/L的亚甲基兰溶液各100 m L,分别投加0.5 g混合吸附剂,可以看到,随着亚甲基兰质量分数的加大,吸附剂的吸附容量将会逐渐增大。
3 结论
通过对亚甲基兰染料废水进行吸附试验,等温吸附与Freundlich模型有较好的拟合,吸附容量最大达到37.49 mg/g,是一种可应用于染料废水处理的混合附剂。
参考文献
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低活性粉煤灰论文 篇8
因此,在常温、常压下,粉煤灰中活性SiO2和Al2O3与石灰水的反应是一个非常缓慢的过程。要想快速评定出粉煤灰中活性SiO2和Al2O3的含量,需要加快其反应速度。众所周知,在高温、高压下任何物质都是可溶的。而粉煤灰玻璃体是处于高温液态时的介稳结构,内能高于相应成分的晶体,但又低于完全无序的无定形态物质,内部结构处于近程有序、远程无序,常温下对水很稳定,不能被溶解(无定形态SiO2是可溶)。但在水热条件下,无规则网络被激活,水就可以直接破坏网络结构,使玻璃体中的网络硅铝变成活性硅铝而溶于水中。随温度和时间的变换,破坏程度也相应改变。
廉慧珍教授[5]提出采用加热回流煮沸2h来加快活性SiO2和Al2O3与石灰水的反应,然而这种传统的加热方法是由外到内传递热量,装样仪器会吸收热量,使加热的效率降低,加热的时间延长,从而造成一定能量的损耗。本文将具有高效、快速、均匀、低耗等加热优点的微波技术应用于粉煤灰活性硅铝的快速测定,以期研究出更加快捷的粉煤灰活性硅铝测定方法。
1 微波快速测定方法
1.1 原理
微波[6,7]是频率在300MHz～300GHz之间的电磁波,位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间。微波能作为一种高效节能的辐射型加热能源,国内外将其广泛用于合成、催化、材料的制备和养护、分析样品的制备等很多方面。与传统加热方法相比较,微波技术具有节能、省时、简便等优点,能大大提高加热速率和显著降低化学反应产生的废弃物给环境造成的危害[8]。微波加热是以电磁波的形式将电能输送给被加热物质并在被加热物质中转变为热能,依靠物料自身的介电性质转换微波能量,产生热量,使介质材料内部、外部几乎同时加热升温,形成体热源状态,大大缩短了常规加热中的热传导时间,从而消除了传统加热方式中的不足。
粉煤灰-石灰水溶液中,Si-O、Al-O和H-O都是极性键,具有吸收微波能量的特性,微波以全封闭功率作用于粉煤灰-石灰体系,产生“热点”效应和分子“变极”效应[9],使反应体系的温度迅速升高,“内加热”穿透于物相内部,提高了反应体系的活性,降低了Si-O、Al-O的聚合度,从而可降低反应活化能,大大加快粉煤灰中活性SiO2和Al2O3与石灰水反应的速率。因此,本文将微波应用于粉煤灰活性硅铝的测定,研究出更加快捷的粉煤灰活性硅铝测定方法。
1.2 设备与原料
Galanz 中型机械微波炉,输出功率为0～700W;电热鼓风恒温干燥箱,上海新正机械仪器制造有限公司;电子万用炉,北京光明医疗仪器厂;回流与滴定装置,自制。
浓HCl(分析纯),KF(分析纯),NaCl(分析纯),CuSO4·5H2O(分析纯);试验用粉煤灰FAL、FAB和FAS分别来自重庆、四川和上海某火电厂,化学成分如表1所示。
1.3 测定方法
1.3.1 待测溶液的制备
试验准确称取在105～110℃烘干2h的粉煤灰样品0.5g,放入专用微波加热盒中,加入新配制的饱和石灰水溶液200mL,采用不同功率微波处理一定时间(活性率法是采用回流、加热煮沸2h),然后将溶液转移到250mL的烧杯中,加入8mL浓盐酸,再用电炉煮沸5min,取下放冷,用中速定性滤纸过滤、定容至250mL容量瓶中,即得活性SiO2、Al2O3待测液。
1.3.2 活性硅的测定方法
采用氟硅酸钾(K2SiF6)容量法测定硅。试验准确吸取上述待测液50mL,放入250mL的塑料烧杯中,加入10mL浓硝酸,再加入8g氯化钾呈饱和状态(边搅拌边加入氯化钾,直到有饱和的氯化钾析出),然后加入15%的KF溶液15mL,搅拌1～2min,放置于冷水槽中,水温不超过20℃,15min后取出用定量慢速滤纸过滤,然后用5%的氯化钾溶液洗涤烧杯和滤纸各3次,过滤完后将沉淀物和滤纸一起放入原塑料烧杯中,加入5%的氯化钾-乙醇溶液10mL,再加入6～8滴酚酞指示剂,用稀NaOH溶液中和过量的酸(在中和过程中不断搅动滤纸及用滤纸擦洗杯壁,反应中和至加入稀NaOH溶液呈现微红色不退为止)。在中和好的沉淀物中加入150mL煮沸的蒸馏水(应先用氢氧化钠中和至酚酞呈微红色),用0.15mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。根据氢氧化钠标准溶液消耗的体积计算SiO2含量,即得活性SiO2的量。活性SiO2质量分数的计算公式如式(1):
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式中:X(SiO2)为活性SiO2的质量分数,%;T(SiO2)为每毫升标准氢氧化钠溶液相当于SiO2的毫克数,mg/mL;V为滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL;5为全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比;G为试样的质量,g。
1.3.3 活性铝的测定方法
采用EDTA络合滴定法测定铝。准确吸取待测液25mL至250mL的玻璃烧杯中,先用质量比为1∶1的NH4OH调节到pH=2(采用精密pH试纸检验),然后将溶液加热至70℃,加入10滴10%的磺基水杨酸钠指示剂溶液,在不断搅拌下用EDTA标准溶液快速滴定至亮黄色(滴定到终点时溶液的温度应不低于60℃),然后准确加入EDTA标准溶液15mL,加少许水稀释,将溶液加热至70～80℃,加15mL pH=4.3的乙酸-乙酸钠缓冲溶液,煮沸1～2min。取下,加5～6滴0.2%的PAN指示剂,用标准硫酸铜溶液滴定至呈亮紫色。根据硫酸铜标准溶液消耗的体积计算Al2O3的含量,即得活性Al2O3的量。活性Al2O3质量分数的计算公式如式(2):
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式中:X(Al2O3)为活性Al2O3的质量分数,%;T(Al2O3)为每毫升EDTA标准溶液相当于Al2O3的毫克数,mg/mL;K为每毫升硫酸铜标准溶液相当于EDTA标准溶液的毫升数;V为加入过量EDTA标准溶液的毫升数;V1为消耗硫酸铜标准溶液的毫升数;10为全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比;G为试样的质量,g。粉煤灰中活性硅铝的溶出速率随加热能量大小的变化而改变,采用微波加热取代传统加热方式,影响加热能量大小的因素就只有微波功率和微波处理时间。因此,本文选用3种粉煤灰,研究了微波功率和微波处理时间对粉煤灰活性硅铝测定的影响。为了验证微波测定方法的有效性,还做了微波制样快速测定方法与加热回流煮沸测定法的对比试验。
2 结果与分析
2.1 不同微波功率对粉煤灰活性硅铝测定结果的影响
选用不同电厂的3种粉煤灰,采用微波制样,固定微波功率,调节微波加热时间,分别经210W、350W、490W微波功率处理粉煤灰-石灰体系5min、10min、15min,测得粉煤灰活性硅铝的质量分数,结果见图1、图2。
从图1和图2可以看出,每种功率都有一个最佳微波处理时间,210W和350W时3种电厂的粉煤灰都是微波处理15min后制样效果最好,所测得粉煤灰活性硅铝的质量分数最高,490W时最佳处理时间为10min。其中3种电厂的粉煤灰所测得粉煤灰活性硅铝质量分数最高的都是490W微波处理10min 和210W微波处理15min的制样,所得结果相当。
2.2 不同微波处理时间对粉煤灰活性硅铝测定结果的影响
为了进一步验证试验结果,固定微波处理时间为10min和15min,调节微波功率分别为210W、350W、490W处理粉煤灰-石灰体系,测得粉煤灰活性硅铝的百分含量,见图3和图4。
从图3和4可以看出,3种粉煤灰仍然是采用490W微波功率处理10min 和210W微波功率处理15min的制样效果最好,所测得粉煤灰活性硅铝的百分含量最高,490W微波功率处理10min后所得结果分别为:2.31%,4.63%;4.02%,5.37%;6.75%,7.04%。210W微波功率处理15min后所得结果分别为:2.48%,4.56%;4.03%,6.25%;7.04%,7.01%。结果相当,但从节约能源与成本的角度考虑,选取210W微波功率处理15min的制样较好。因此,最佳微波功率为210W,最佳微波处理时间为15min。
从不同微波功率和微波处理时间对粉煤灰活性硅铝测定结果的影响规律可知,微波处理功率的高低和微波处理时间的长短与所测粉煤灰活性SiO2、Al2O3的百分含量并不呈正比关系。这是因为物质吸收微波的能力主要由其介质损耗因数决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强,相反,介质损耗因数小的物质吸收微波的能力弱。由于各物质的损耗因数存在差异,微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同,产生的热效果也不同。正因为粉煤灰中的活性SiO2与Al2O3对微波的吸收能力存在差异,导致其与石灰水反应的速率存在差异,从而导致不同微波功率和时间处理粉煤灰-石灰体系制样所测得的粉煤灰活性SiO2、Al2O3的百分含量结果不同。
2.3 微波与加热回流制样方法所测粉煤灰活性硅铝的结果对比
微波制样方法旨在缩短制样时间,提高制样效率,使活性硅铝的测定方法更加简便、快捷。表2为采用微波制样方法与加热回流方法所测得的粉煤灰活性硅铝对比结果。
从表2中可以看出,3种粉煤灰按照加热回流方法所测得的粉煤灰的活性硅铝分别为: 2.25%,4.84%;4.17%,6.00%;7.13%,6.66%。采用微波制样方法即210W微波功率处理15min后测得制样的粉煤灰活性硅铝分别为:2.48%,4.56%;4.03%,6.25%;7.04%,7.01%。结果相当。同时,从表2中还可看出,2种制样方法所得结果的差值很小,均在±1%以内。可见,微波制样方法能在不影响活性硅铝测定结果的前提下,用210W微波功率处理15min取代加热回流方法要求的加热回流煮沸2h制样,达到快速测定粉煤灰活性硅铝的目的。
3 结论
采用传统加热方法测定粉煤灰活性硅铝的时间长,转换效率低,能量损耗大。本文将转换效率高、针对性强的微波技术应用于粉煤灰活性硅铝测定的制样,建立了粉煤灰活性硅铝微波制样的快速测定方法,弥补了以往测定方法的不足。
采用微波功率210W处理15min制样,用氟硅酸钾(K2SiF6)容量法和EDTA络合滴定法测定待测液中的活性硅铝,即粉煤灰活性硅铝微波制样的快速测定方法。
采用微波制样测得的粉煤灰活性硅铝的结果与采用加热回流方法所测得的结果相当,误差在试验允许范围内,但缩短了制样时间。
微波制样快速测定方法可用于粉煤灰活性硅铝的快速测定,其与粉煤灰活性评定标准方法的相关性以及能否用于其它火山灰质材料活性硅铝的测定还有待下一步试验研究。
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