粉煤灰制備聚合材料的試驗研究

楊海紅　龔波　陳仲藝等

摘要：本文采用貴州某發電廠粉煤灰為試驗研究對象，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度的影響。根據試驗要求，以粉煤灰為主要的試驗原料，并以偏高嶺石為輔助原料；另外用NaSiO₃和NaOH為激發劑在一定條件下合成無機礦物聚合材料。

關鍵詞：粉煤灰；制備；聚合材料

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

0引言

我國是煤炭行業大國，在生產煤炭過程中，粉煤灰是最主要的固體排放物，粉煤灰對環境的污染相當嚴重，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。粉煤灰是煤經過高溫煅燒后剩下的殘余細粒物。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境，還能減少在資源浪費現象。

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對其進行回收利用，這不僅可以改善環境，還能降低混凝土方面的成本材料。根據最佳試驗方案合理利用粉煤灰，可以得到抗壓強度較好、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反應制備而成的一種非金屬材料。

1試驗部分

1.1試驗材料、藥劑及儀器

粉煤灰、偏高嶺石、NaOH、NaSiO₃、模具、振實臺。

1.2試驗內容

每份固體總質量為300g。按正交試驗表的組合稱取一定量的粉煤灰和偏高嶺石于準備好的搪瓷盆中，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臺上振動3min，靜置便得到產品。

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；根據三因素三水平1選取正交試驗表為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系。

2試驗結果與討論

極差的大小可以反映一個因素在試驗中作用的大小，若是極差越大，則說明這個因素對試驗的影響越大，反之；若是極差越小，則說明這個因素對試驗的影響越小。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中研究的抗壓強度的影響較大，而NagiO₃/%（C）的極差為最小，則說明NaSiO₃/%（C）對試驗研究的抗壓強度的影響為最小。得到影響試驗的最主要因素是粉煤灰的摻量。由表3中個組合試驗結果可以看出，第一組試驗的抗壓強度4.57MPa相對其他組合的試驗來說最高，根據表2和表3得到最優方案為A₁B₁C₁。

3結語

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