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内蒙通辽地区煤炭资源丰富,但主要是热值低的褐煤、亚沥青质煤,平均发热量仅为3100ca1/kg,只能主要用作电厂燃料。煤炭燃烧后产生大量低质粉煤灰,给当地环境造成了严重污染,因此对内蒙地区粉煤灰的资源循环利用对当地经济发展、环境改善意义重大。本课题以通辽粉煤灰为研究对象,制备蒸压多孔保温材料,为当地粉煤灰材料化利用提供了一条可行的途径。在一系列实验测试和表征基础上,研究了粉煤灰的理化性质、粉煤灰的活性激发、原料配比及其与制品性能的关系、影响制品强度的关键因素。通辽地区粉煤灰颗粒较粗,小于45μm的颗粒仅占22.6%,大于80μm颗粒达到33.3%;SiO2和Al2O3总量很高,为84.8%,但主要集中在石英和莫来石等结晶相中,可参与水化反应的SiO2和Al2O3较少;玻璃相含量仅为41.2%,反应活性较低。因此,该灰属于低品质低活性粉煤灰。采用纯碱(Na2CO3)作激发剂,经过化学激发,使粉煤灰中SiO2、Al2O3等组分得到有效释放,提高了粉煤灰的“强度活性”,改善了制品强度。通过单一变量和正交试验的方法,研究了水料比、铝粉膏、粉煤灰、石灰、水泥、纯碱(Na2CO3)与制品性能的关系,确定制备B05级砌块适合的原料配合比,粉煤灰:石灰:水泥:石膏:铝粉膏:Na2CO3=70:19:9:2:0.13:0.5(wt%),水料比为0.52。钙硅比通过影响托贝莫来石的生成量和形态,进而影响制品的强度。当钙硅比为0.48时,水化产物以凝胶类为主,生成的托贝莫来石含量仅为5.3%,样品抗压强度也较低;随着钙硅比的增加,托贝莫来石生成量增多,结晶度提高,抗压强度增大;当钙硅比为0.53时,生成的托贝莫来石含量达到15.0%,水化产物穿插程度紧密;继续增加钙硅比至0.55,托贝莫来石晶体定向性明显,含量降为14.7%,样品整体强度下降。蒸压压力影响原料中Si02的溶出率,进而影响托贝莫来石的生成。随着釜压的增大,原料中Si02的溶出率增加,生成的托贝莫来石增多;但当釜压超过1.1MPa后,继续提高釜压,托贝莫来石的生成量无明显变化。保压时间影响制品水化产物的形貌。保压5h的样品,晶体尺寸较小,孔隙较多;随着保压时间的延长,柳叶状托贝莫来石晶体逐渐长大,结晶程度提高,结构更为致密;当保压时间达到8h时,托贝莫来石晶体由稳定的柳叶状变为不稳定结构的宽叶状,样品强度降低。按水料比 0.52,粉煤灰:石灰:水泥:石膏:铝粉膏:Na2CO3=70:19:9:2:0.13:0.5(wt%)配料,以 3.5℃/min 速率升温至 1.1MPa(187℃)后恒压6h,得到干密度493kg/m3,抗压强度3.85MPa,导热系数0.109W/(m·K)的制品,其性能远超过国标B05级优等品的要求。