粉煤灰的化學(xué)激發(fā) 粉煤灰基無機填料的高凈值化利用

粉煤灰主要替代水泥、礦粉、硅灰、超細硅微粉、超細石灰石粉等，應(yīng)用于水泥、商混、PC\UHPC等各種建材，以降低成本并提高性能。尤其在大體積、自密實、高強、高性能、特種混凝土中使用效果更明顯。

化學(xué)激發(fā)

常用的粉煤灰的化學(xué)激發(fā)方法有酸激發(fā)、堿激發(fā)、硫酸鹽激發(fā)、氯鹽激發(fā)和晶種激發(fā)等。Ca2+是形成膠凝性水化物的必要條件，而由于粉煤灰與水泥相比，粉煤灰中含的Ca0毋非常低，所以在所有的激發(fā)方法中，首先需要提供充足的ca2+。

1.酸激發(fā)

粉煤灰的酸激發(fā)是指用強酸與粉煤灰混合進行預(yù)處理，然后陳放一段時間。通過強酸對粉煤灰顆粒表面的腐蝕作用，形成新的表面和活性點。相關(guān)研究資料表明，在sEM下可以看到，經(jīng)過強酸處理過的粉煤灰顆粒表面形成了許多腐蝕坑，xRD圖譜也表明，強酸處理后的粉煤灰中石英和莫來石衍射峰都有明顯下降。粉煤灰粉磨設(shè)備主要的作用就是粉煤灰粉磨。采用34mL當量濃度0.5moL/L的硫酸處理粉煤灰：石灰：石膏為8.4：3：0.6的體系，可以將其7d強度由18MPa提高到22MPa。

2.硫酸鹽激發(fā)

常見的硫酸鹽激發(fā)劑有芒硝和石膏(包括二水石膏、半水石膏、硬石膏和煅燒石膏)，Na：sO。的激發(fā)效果優(yōu)于caSO。類，在caSO。類激發(fā)劑中，一般激發(fā)效果從高到低為：煅燒硬膏、二水石膏、半水石膏、硬石膏。硫酸鹽對粉煤灰活性的激發(fā)主要是SO。2一在Ca的作用下，與溶解于液相的活性Al：0，反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣AFt，即鈣礬石。其反應(yīng)式為：

Al，01(活性)+Ca2++OH一+S042一--+3CaO?A1203?3CaS04?32H20部分水化鋁酸鈣也可與石膏反應(yīng)生成AFt：

3Ca0?A1201?6H20+3(CaS04?2H20)+20H20---+3CaO?A1203?3CaS04?32H20王智等人則認為，sO。卜也能置換出C-S-H凝膠中小部分的siO。置換出的Si0。4一在外層又與Ca2+作用生成c-S-H，促使水化反應(yīng)進行。而Si04一的存在又促進活性A l：0，的溶出。同時，SO。2。還可以吸附于玻璃體表面A13+網(wǎng)絡(luò)中間體活化點上，發(fā)生作用，使Al-O和si一0鍵斷裂。而且SO。2。可以少量固溶于C-S-H凝膠或被其吸附，從而改變C-S-H的透水性，加速C-S-H的形成;另一方面S0。2。生成的CaSO。和AFt均有一定的膨脹作用，可以填補水化空間的空隙，使?jié){體的密實度提高，起到補償收縮的作用。

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