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。粉煤灰和水泥相比，粉煤灰的化學(xué)成分中缺少鈣元素，其中ca0含量一般小于10%，而水泥則超過60%，Ca2+是形成膠凝性水化物的必要條件，所以在所有的激發(fā)方法中，首先需要提供充足的Ca。

水熱處理法

火山爆發(fā)時噴出大量的火山灰，在水熱作用下，火山灰能轉(zhuǎn)變?yōu)榉惺規(guī)r，并最終變成黏土礦物。粉煤灰粉磨設(shè)備主要的作用就是粉煤灰粉磨。人們在很久以前就發(fā)現(xiàn)，當(dāng)火山灰或者粉粒狀凝灰?guī)r與石灰、水混合時生成了具有水硬性的膠凝物質(zhì)--水化硅酸鈣。水熱處理方法涉及壓力下產(chǎn)生溶解、滲透和反應(yīng)的化學(xué)原理，前人已做過許多研究工作，并對工藝技術(shù)都提出了有益的啟示。作為一項(xiàng)技術(shù)，水熱處理方法在礦物加工中已使用了幾十年，例如1939年白‘先工業(yè)化的貝葉鋁水熱處理工藝，以及在分子篩(沸石)、合成金紅石、鎳及鈷金屬粉末制備方面的應(yīng)用。由于水熱處理方法具有通用性，后來又被用于理想無氧化物的制備，以及工業(yè)廢料在循環(huán)轉(zhuǎn)化等方面。把水熱處理方法用于生產(chǎn)建材產(chǎn)品已經(jīng)有幾卜年的歷史r。20世紀(jì)90年代，美國賓州大學(xué)材料實(shí)驗(yàn)室利用“人工火山灰”(即粉煤灰)與石灰混合，在水熱條件下，制得了一種新型膠凝材料，即新型粉煤灰水泥，并用水熱處理方法制得一種新型木質(zhì)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

粉煤灰足在高溫流態(tài)化條件產(chǎn)生的，在收集過程中液相來不及結(jié)品而保持無定形態(tài)(僅有微小莫來石固溶在其中)，這種保持高溫液態(tài)結(jié)構(gòu)排列方式的介穩(wěn)結(jié)構(gòu)，內(nèi)能比相應(yīng)成分的晶態(tài)內(nèi)能高，但又低于完全無序的無定形態(tài)物質(zhì)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)處于近程有序遠(yuǎn)程無序，常溫下對水很穩(wěn)定，不能被溶解(無定形態(tài)的SiO：是可溶的)。但在水熱條件下，無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)被激活，水就可直接破壞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并隨溫度升高，破壞作用加強(qiáng)。水熱合成后，網(wǎng)絡(luò)硅鋁變成活性硅鋁溶于水中。低鈣粉煤灰所含的SiO：通常高于50%，水熱反應(yīng)是采用低鈣粉煤灰與CaO發(fā)?；鹕交曳磻?yīng)，生成產(chǎn)物主要為水化硅酸鈣，這與硅酸鹽水泥中硅酸鈣的水化產(chǎn)物相近似，但火山灰反應(yīng)很慢，因此強(qiáng)度發(fā)展也較慢。而硅酸鹽水化反應(yīng)迅速，并且伴隨著強(qiáng)度的快速增長。

總之，只要能瓦解粉煤灰結(jié)構(gòu)，釋放內(nèi)部可溶性SiO：和A1：O，，將網(wǎng)絡(luò)高聚體解聚成低聚度硅鋁酸(鹽)膠體物，就能提高粉煤灰的活性。

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