粉煤灰制備聚合材料的試驗(yàn)研究

楊海紅　龔波　陳仲藝等

摘要：本文采用貴州某發(fā)電廠粉煤灰為試驗(yàn)研究對象，探索不同濃度的硅酸鈉含量、粉煤灰參合量及其固液比對其抗壓強(qiáng)度的影響。根據(jù)試驗(yàn)要求，以粉煤灰為主要的試驗(yàn)原料，并以偏高嶺石為輔助原料；另外用NaSiO₃和NaOH為激發(fā)劑在一定條件下合成無機(jī)礦物聚合材料。

關(guān)鍵詞：粉煤灰；制備；聚合材料

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.179

0引言

我國是煤炭行業(yè)大國，在生產(chǎn)煤炭過程中，粉煤灰是最主要的固體排放物，粉煤灰對環(huán)境的污染相當(dāng)嚴(yán)重，不僅如此，粉煤灰本身含有一定的毒性，對人體的傷害也是不容小覷的。粉煤灰是煤經(jīng)過高溫煅燒后剩下的殘余細(xì)粒物。作為建材方面的材料，粉煤灰可以用作混凝土、燒磚基筑填筑和路面工程等多方面應(yīng)用。對粉煤灰的回收利用在一定程度上改善了我們賴以生存的環(huán)境，還能減少在資源浪費(fèi)現(xiàn)象。

對于可以作為混凝土聚合物的摻料來說，我們可以利用粉煤灰的性質(zhì)對其進(jìn)行回收利用，這不僅可以改善環(huán)境，還能降低混凝土方面的成本材料。根據(jù)最佳試驗(yàn)方案合理利用粉煤灰，可以得到抗壓強(qiáng)度較好、耐腐蝕的建材材料。礦物聚合材料是在一定條件下通過一定程度化學(xué)反應(yīng)制備而成的一種非金屬材料。

1試驗(yàn)部分

1.1試驗(yàn)材料、藥劑及儀器

粉煤灰、偏高嶺石、NaOH、NaSiO₃、模具、振實(shí)臺。

1.2試驗(yàn)內(nèi)容

每份固體總質(zhì)量為300g。按正交試驗(yàn)表的組合稱取一定量的粉煤灰和偏高嶺石于準(zhǔn)備好的搪瓷盆中，并量取一定量的NaOH和按比例計算的NaSiO₃混勻后用定量水溶解后，加入搪瓷盆中均勻攪拌，然后將混合物放置在模具中，再將模具放置于混凝土振實(shí)臺上振動3min，靜置便得到產(chǎn)品。

由表1可以知道粉煤灰的摻量定在40%-60%之間、固液比定在1.5-2.5之間、NaSiO₃含量則定在50%-70%之間；根據(jù)三因素三水平1選取正交試驗(yàn)表為L₉（3⁴）得到表2，不考慮交互作用，由表2可以得到每個因素之間的組合關(guān)系。

2試驗(yàn)結(jié)果與討論

極差的大小可以反映一個因素在試驗(yàn)中作用的大小，若是極差越大，則說明這個因素對試驗(yàn)的影響越大，反之；若是極差越小，則說明這個因素對試驗(yàn)的影響越小。從表3中可以看出，粉煤灰摻量%（A）的極差最大，說明粉煤灰的含量對試驗(yàn)中研究的抗壓強(qiáng)度的影響較大，而NagiO₃/%（C）的極差為最小，則說明NaSiO₃/%（C）對試驗(yàn)研究的抗壓強(qiáng)度的影響為最小。得到影響試驗(yàn)的最主要因素是粉煤灰的摻量。由表3中個組合試驗(yàn)結(jié)果可以看出，第一組試驗(yàn)的抗壓強(qiáng)度4.57MPa相對其他組合的試驗(yàn)來說最高，根據(jù)表2和表3得到最優(yōu)方案為A₁B₁C₁。

3結(jié)語

從因素影響程度來說，粉煤灰的摻量對試驗(yàn)中結(jié)果抗壓強(qiáng)度的影響較大，而NagiO₃占也想含量的影響程度最小為最小。從試驗(yàn)結(jié)果來看，抗壓強(qiáng)度最大的為A₁B₁C₁，其值是4.57MPa。