【正文】 作需要深入。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是，粉煤灰水泥漿體中由于有效水灰比提高使得水泥的反應程度比相應純水泥漿體的高，而粉煤灰反應消耗Ca(OH)2，使得7天后Ca(OH)2含量下降。所以，大摻量粉煤灰對水泥基材料早期強度的貢獻主要在于它的物理填充效應。 在粉煤灰與熟料礦物硅酸三鈣C3S相互作用的研究方面，既有粉煤灰促進C3S水化的研究結(jié)論，又有粉煤灰延緩其水化的研究報道。在粉煤灰促進C3S水化的機理研究上，文獻[15]認為水化開始階段，粉煤灰顆粒表面是有助于CSH形成和Ca(OH)2結(jié)晶的“活化中心”，這是粉煤灰加速C3S水化的主要原因。Gutteridge[17]認為，有無活性的微粉顆粒，都能加速硅酸鹽水泥熟料礦物的水化。上述解釋主要強調(diào)了粉煤灰顆粒的“微細集料”作用。研究表明，不能僅僅把粉煤灰對水泥水化的影響歸因于其“微細集料”作用。AFt的形成降低了液相中Ca2+的濃度，再加上粉煤灰顆粒表面吸附部分Ca2+，因此液相中的Ca2+濃度比較低。 Massazza認為粉煤灰中包含的未燃燼的有機物延緩了C3S的水化。 引起Ca(OH)2數(shù)量變化的因素主要有兩種：一是其中熟料相對數(shù)量的減少；二是粉煤灰發(fā)生火山灰反應吸收部分Ca(OH)2。與未摻粉煤灰的相比，Ca(OH)2的最終數(shù)量仍然降低。硅灰是在冶煉硅鐵合金和工業(yè)硅時產(chǎn)生的SiO2和Si氣體與空氣中的氧氣迅速氧化并冷凝而形成的一種超細硅質(zhì)粉體材料。容重：200～250kg/m3。其細度和比表面積約為水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。它是一種比表面積很大，活性很高的火山灰物質(zhì)。 硅灰能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時與水化產(chǎn)物生成凝膠體，與堿性材料氧化鎂反應生成凝膠體。具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環(huán)境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至數(shù)倍。有效防止發(fā)生混凝土堿骨料反應。小球狀硅灰填充于水泥顆粒之間，使膠凝材料具有良好的級配，加水拌和后填充于水泥漿體的孔隙間，從微觀尺度上增加了水泥石的密實度，強化了水泥基材，提高了強度。這種反應增加了水泥石中CSH凝膠的體積，降低了孔隙率，改善了孔結(jié)構(gòu)。在有硅灰存在的情況下，水泥水化早期的水化產(chǎn)物中有大量CH，隨著齡期的延長，CH的量越來越少，甚至完全測不到。并填充在水泥水化產(chǎn)物之間，有力地促進強度的增長。Mehta解釋含硅灰水泥石中粗大的Ca(OH)2的空缺可能是由于硅灰對Ca(OH)2的沉淀起到“成核”作用，其結(jié)果許多細小的Ca(OH)2結(jié)晶比一些粗大的結(jié)晶易于形成，這也是觀察不到Ca(OH)2晶體的緣故。、硅灰作用機理探討 硅灰和粉煤灰同屬具有活性的混凝土摻合料，將其摻入混凝土中，能夠取代水泥，井以細顆粒充當細骨料或細骨料的填充料，對新拌混凝土能明顯增強粘聚性，減少泌水和骨料分離，改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)性能，對成型混凝土又能提高極限抗壓強度，增加抗腐蝕能力和耐久性應用受到廣泛的重視，發(fā)展非常迅速。SF雖具有明顯的增強作用，特別是對早期強度較為顯著。粉煤灰、硅灰同時摻入水泥中,三種材料的平均粒徑分別處于三個不同的數(shù)量級,因而更加優(yōu)化了微集料級配,有利于緊密堆積和填充,并迅速與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2 起二次反應,生成CSH 凝膠,大大增加了CSH 凝膠的數(shù)量和體積,同時使Ca(OH)2 相對數(shù)量減少,晶體尺度縮小,分散度提高,取得良好的“優(yōu)勢互補效應”,得到令人滿意的早期和后期強度。目前，測定水泥粉煤灰復合體系中粉煤灰反應程度的化學方法主要是選擇性溶劑溶解法。以后很多學者采用苦味酸選擇溶解法測定了粉煤灰的反應程度。上述文獻中采用選擇性溶解法對于粉煤灰反應程度的研究主要集中在以下幾個方面：粉煤灰摻量的影響[24]，粉煤灰種類的影響[25]，養(yǎng)護制度的影響[26]，養(yǎng)護溫度的影響[27]，水膠比的影響[24]。1968年，Kondo和Ohsawa[28]將Takashima[29]的水楊酸萃取法進行了修正，該修正后的實驗方法得到了一定的應用。Demoulian等描述了另一種萃取方法，它以EDTA為溶劑，溶解未反應礦渣以外的所有組分，這與水楊酸萃取法正好相反。人們對這種方法作了修改，其中一種已經(jīng)作為歐洲標準的草案[30]。在此基礎(chǔ)上，新的研究表明，通過改變負荷提供溶液堿度的陽離子種類，改變水泥、礦渣和它們的水化產(chǎn)物在EDTA溶液中的溶解動力學，使溶液的選擇性大大提高，免除了嚴格限制pH值的需要。姚玉梅，施惠生，施韜等的硬化水泥漿體中煤矸石反應程度的測定也是采用鹽酸溶解法。其中比較成熟的是前三種，它們的工藝過程簡述如下：（1） 石灰石燒結(jié)法提取Al2O3[32]石灰自粉化法是從粉煤灰中提取氧化鋁較為成熟的工藝。其具體過程是將粉煤灰與石灰石按比例混合，經(jīng)粉磨后于高溫爐內(nèi)在1320℃～1400℃溫度下進行燒結(jié)，使粉煤灰中的Al2O3和SiO2分別與石灰石中CaO生成易于溶于Na2CO3的5CaOSiO2,為Al2O3的溶出創(chuàng)造條件。其中的鋁酸鈣與堿反應生成鋁酸鈉進入溶液，而生成的碳酸鈣和硅酸二鈣留在渣中，便達到鋁和硅、鈣分離效果。在精液中通入燒結(jié)產(chǎn)生的CO2，與鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁并使生成的NaCO3 返回使用。（2） 堿瀝濾法提取Al2O3[33]粉煤灰的主要礦物相為莫來石(3Al2O3堿瀝濾法是用濃NaOH溶液在溫度約260℃的高壓釜內(nèi)直接與粉煤灰反應（浸出）同時加入少量的CaO，使莫來石溶解，先將鋁溶出，再對溶出液進行一定的處理即可得到Al2O3。6H2O晶體。6H2O進行加熱分解即可。從粉煤灰中提取氧化鋁一般要求粉煤灰中氧化鋁的含量比較高。堿法不需要考慮粉煤灰的堿性高低，但用堿法得到的含NaAlO2的溶出液中含大量Si等雜質(zhì)。此外堿法腐蝕性強、設(shè)備投資大。 原材料的化學成分（%）材料化學分析廠家燒失量/wt%SO3/wt%SiO2/wt%Fe2O3/wt%Al2O3/wt%CaO/wt%MgO/wt%K2O/wt%Na2O/wt%硅酸鹽水泥（PⅡ）銅陵海螺水泥廠Ⅱ級粉煤灰合肥金源電廠≤12≥40硅灰Elkem國際貿(mào)易有限公司、GZX9030MBE數(shù)顯鼓風干燥箱HH數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇金壇市金城國勝試驗儀器廠箱式電阻爐 SHBIII循環(huán)水式多用真空泵 鄭州長城科工貿(mào)易有限公司，計算出成型所需材料用量，先采用水泥凈漿攪拌機預先進行對稱取材料進行干混5min以保證所加輔助性膠凝材料混合均勻，再加入水進行程控攪拌（時間為慢攪2min，停15s，快攪2min）。 利用摻加減水劑調(diào)整各個配比達到統(tǒng)一標準稠度后進行成型，收縮試件的成20 mm 20mm 80 mm的六聯(lián)試模成型，端部預埋不銹鋼測頭，試件成型后，標準濕養(yǎng)護(( 20 177。1)℃、相對濕度(50 177。 將養(yǎng)護至預定齡期的水化漿體取出，采取以下步驟處理：（1） 用鴨嘴錘敲成2mm左右的小塊，取硬化漿體小碎片浸泡于乙醇中6天，每隔兩天更換乙醇； （2） 將硬化漿體小碎片從無水乙醇中取出，放在真空干燥箱中抽真空1h，溫度設(shè)置60176。（3） 將干燥后的試樣于瑪瑙研缽中研磨，磨至全部通過80μm篩，以備測定粉煤灰和硅灰水化反應程度。參照GB/T129602007，將水泥、粉煤灰、硅灰分別用鹽酸溶解，測得各試驗材料的不溶物質(zhì)量分數(shù)。鹽酸選擇性溶解法的基本原理是：水泥及其水化產(chǎn)物溶于鹽酸，粉煤灰和硅灰?guī)缀醪蝗苡邴}酸，因此，可以通過鹽酸選擇溶解法，將水泥及其水化產(chǎn)物和未水化的粉煤灰硅灰分離開來。2℃溶解水化樣品，過濾后的殘渣再次進行用5%的Na2CO3 溶液溶解其中的凝膠抽濾置于干燥箱中烘干至恒重。通過對水泥試樣鹽酸不溶物中氧化鋁的分析，得到氧化鋁的含量。由于硅灰中氧化鋁含量很小和硅灰的摻入量小，故作為對實驗結(jié)果影響因素之一。第三章試驗過程研究探討與試驗結(jié)果、粉煤灰、硅灰燒失量及鹽酸不溶物質(zhì)量分數(shù)測定取經(jīng)過105℃烘干過的準確稱量水泥10克左右置于500毫升燒杯中加入300毫升的鹽酸（1份濃鹽酸和5份去離子水），用此溶液在60177。硅灰和粉煤灰方法一樣 。水泥、粉煤灰、水泥基本上能溶于鹽酸，粉煤灰和硅灰基本不溶于鹽酸。（2）活化度：本文的活化度指粉煤灰活化后形成的鋁鹽的可溶性。粉煤灰的活性主要取決于粉煤灰中玻璃體的化學活性，包括玻璃體中可溶性SiOAl2O3的含量和玻璃網(wǎng)絡(luò)聚集體的解聚能力。（2）因為粉煤灰玻璃體中，Na2O、CaO等堿金屬、堿土金屬氧化物少，SiOAl2O3含量高，由于脫堿作用，在玻璃體表面形成富SiO2和富SiO2—Al2O3的雙層玻璃保護層。（3）粉煤灰中一部分Al2O3以莫來石相的形式存在，由于這種晶體通常情況下很穩(wěn)定，這也在一定程度上降低了粉煤灰的活性。通過上述對各種粉煤灰活化方法的對比，本實驗選用物理—化學復合活化的方法，將粉煤灰與一定量的活化劑均勻混合，研磨至一定細度后，置于馬弗爐煅燒，達到活化的目的，活化過程中實驗參數(shù)對氧化鋁提取率的影響討論如下。加燒結(jié)助劑同樣具有粉煤灰灼燒有打開Si—Al鍵溶出鋁的作用?；罨瘎┻x擇的原則是：（1）它的加入能夠最大限度的活化粉煤灰，使粉煤灰中的惰性氧化鋁變?yōu)榭梢匀艹龅幕钚凿X鹽；（2）所選擇的活化劑必須在后續(xù)工藝中能夠較容易的除去，以免其影響氧化鋁產(chǎn)品的純度；（3）從工業(yè)生產(chǎn)角度出發(fā)必須符合投入最小，產(chǎn)出最大的經(jīng)濟效益原則。為提高燒結(jié)反應速率和粉煤灰活化程度，實驗中將粉煤灰不溶物與碳酸鈉混勻、粉磨進行燒結(jié)。在前人試驗的基礎(chǔ)上,：樣品號粉煤灰/碳酸鈉（m/m）溫度（℃）時間（min）S12:1900120S2 3:2900120水泥不溶物中含有氧化鋁、氧化硅和氧化鐵，通過對水泥不溶物中氧化鋁含量的研究，研究水泥不溶物與碳酸鈉配比不同對提取率的影響。溶出反應屬于固—液多相反應，影響溶出率和溶出速度的因素較多，工藝中主要控制的因素有以下幾個方面：（1） 溶出劑的選擇溶出劑必須滿足以下條件：（1）能最大程度的溶出鋁；（2）滿足最大經(jīng)濟效益的要求；（3）對設(shè)備的要求低，實驗易于操作。而如果選用低濃度的鹽酸或降低反應溫度，則會影響反應速率，延長生產(chǎn)周期。由于硫酸一般情況下很穩(wěn)定且有較高的反應性，是很好溶出劑。以硫酸為溶出劑，溶出活化后的粉煤灰中的氧化鋁時，溶出過程中發(fā)生的主要化學反應如下：（2） 硫酸的濃度對活性鋁溶出過程的影響從理論上分析，用高濃度的硫酸浸取，化學反應激烈，浸出速率能提高一些，會在一定程度上縮短生產(chǎn)周期。硫酸的濃度達到一定值以后，濃度對溶出反應的影響變得不明顯。實驗發(fā)現(xiàn)當液—，溶出液與活化料反應生成粘度大的糊狀，難以攪拌，使溶出實驗不能進行。因此，在確保氧化鋁溶出率的前提下，綜合考慮各種因素最終確定液—。提高溶出溫度或延長溶出時間，將使溶液中的Na2SiO3會和NaAlO2反應生成鋁硅酸鈉沉淀，反應如下：由上述反應可看出，溶液中存在的SiO2將損失大量的Al2O3及Na2O，從而造成鋁的溶出率下降。用硫酸溶出后所得的硫酸鋁溶液中，含有不同程度的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)一部分來源于粉煤灰不溶物，還有一部分是由后期的實驗混入，主要的雜質(zhì)有硅、鐵、鈉、等。 在滴定氧化鋁時鐵的濃度與pH的關(guān)系不能簡單地用溶度積原理推導出來。Fe3+在水解體系中存在的形態(tài)主要以Fe3+，F(xiàn)e(OH)3，F(xiàn)e(OH)2+，F(xiàn)e(OH)3，F(xiàn)e(OH)4等形式存在。C（Al）=C（Al3+）+C（Al（OH）2+）+C（Al（OH）4 ） 式() 同理，設(shè)鋁的總濃度為C（Al）。因此，為深度除鐵實驗采用有機物絡(luò)合屏蔽的方法[5153]。EDTA以1：1的比值與金屬離子絡(luò)合，可與金屬離子形成多至5個五元環(huán)，所形成的絡(luò)合物有很高的穩(wěn)定性。（1），稀釋至4L，搖勻。，置錐形瓶中，加入約25mL水和2mL硫酸鎂溶液（5g/L），5mL的10%氫氧化鈉溶液及約10mg鈣指示劑，搖勻后，用EDTA溶液滴定至由紅色變至藍色，即為終點，重復上面操作3次：數(shù)據(jù)見表 碳酸鈣為基準物標定EDTA溶液數(shù)據(jù)次數(shù) 鈣溶液體積（mL）消耗的EDTA的 體積（mL） EDTA的濃度（mol/L） EDTA平均濃度（mol/L）1 23（1）硫酸銅滴定溶液的配制：，加入5滴硫酸（1+1），加水稀釋至1L，搖勻。磺基水楊酸（100g/L）： mL水充分攪拌使其溶解。 將溶出的溶液準確稀釋至250 mL，為后面的滴定試驗做準備。將溶液加熱至70℃，加10滴磺基水楊酸指示劑溶液,以EDTA標準滴定溶液緩慢地滴定至亮黃色（終點時溶液溫度不低于60℃）。 試樣中鐵含量越高，黃色越深；鐵含量低時，為淺黃色，甚至近于無色。將溶液加熱至70℃到80℃后，加數(shù)滴氨水（1+1），加15 mL緩沖溶液（pH=），煮沸2min，取下稍冷，加入5滴PAN指示劑溶液（2g/L）,用硫酸銅標準滴定溶液滴定至亮紫色，記錄消耗的硫酸銅溶液的體積。試樣中三氧化二鋁的質(zhì)量分數(shù)w（Al2O3）按下式計算：式中 w（Al2O3）—試樣中三氧化二鋁的質(zhì)量分數(shù)； T Al2O3—每毫升EDTA標準滴定溶液相當與三氧化二鋁的毫克數(shù)，mg/mL； V26—加入EDTA標準滴定溶液的體積，mL； V27—返滴定時消耗硫酸銅標準滴定溶液的體積，mL； K2—每毫升硫酸銅標準滴定溶液相當與EDTA標準滴定溶液的毫升數(shù)。 燒結(jié)物