造纸污泥焚烧灰用作混凝土矿物掺合料的试验研究_张苡铭

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1、2014年第2期混凝土与水泥制品2014No.22月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSFebruary造纸污泥焚烧灰用作混凝土矿物掺合料的试验研究12张苡铭，俞乐华（1.华中科技大学武昌分校城市建设学院，武汉430070；2.华东交通大学理工学院土木建筑学院，南昌330000）摘要：将高温处理后的造纸污泥焚烧灰（PA）用作混凝土矿物掺合料，研究了其等量替代普通硅酸盐水泥后对水泥强度等级及对混凝土工作性、抗压强度以及抗折强度的影响。研究表明，不经处理的PA对混凝土的工作性和力学性能有不利影响；经过球磨处理的造纸污泥焚烧灰具有较高的火山灰活

2、性，当平均粒径低于100μm时可以等量取代硅酸盐水泥而不降低水泥的强度等级，并且对混凝土的力学性能有积极作用。关键词：造纸污泥焚烧灰；混凝土；矿物掺合料；力学性能Abstract:Asamineraladdition,thepapermillash(PA)afterhightemperaturetreatmentisusedtoprepareconcrete.TheeffectofPAwhichsubstitutestheequivalentcontentforPortlandcementonthestrengthofPortlandcement,thework

3、ability,compressivestrengthandflexuralstrengthofconcreteisstudied.TheresultsindicatethatPAuntreatedhasnegativeeffecttotheworkabilityandmechanicalpropertiesofconcrete.ThegroundedPAhasahighpozzolanicactivity.EqualreplacementofPortlandcementbygroundedPAwillnotdecreasethestrengthofcement

4、whentheaverageparticlesizeislessthan100μm.Meanwhile,itisbeneficialtothemechanicalpropertiesofconcrete.Keywords:Papermillash;Concrete;Mineraladdition;Mechanicalproperty中图分类号：TU528.01文献标识码：A文章编号：1000-4637（2014）02-80-030前言平均粒径约为100μm，PA2的平均粒径约为50μm，[1]造纸污泥是造纸过程废水处理的产物。在我PA3的平均粒径约为20μm。国

5、造纸污泥的产量高，处理难度大，污泥的处置问[2]题越来越受到人们的关注。焚烧热能回收发电是处理造纸污泥的重要技术之一，但燃烧后的焚烧灰[3]依然没有合适的再利用途径。本文利用造纸污泥焚烧灰的火山灰活性，将其作为一种矿物掺合料用于混凝土中，通过研究造纸污泥焚烧灰对水泥强度等级以及对混凝土工作性和基本力学性能的影响，为造纸污泥焚烧灰在混凝土中的应用提供理论和图1造纸污泥焚烧灰（PA）的微观形貌试验支持。1101材料与试验100试验所用造纸污泥焚烧灰（PA）由宜昌北陵纸9080PA业提供，密度为1300kg/m3，氧化硅含量30%~45%，/%PA170PA2氧化钙含

6、量30%~40%，氧化镁和氧化铝含量为5%60PA350~10%，其微观形貌如图1所示。本文用到4种不同累计体积40粒径的PA，采用激光粒度分析仪（winner2000ZD）3020测试其粒径分布，如图2所示。不经任何处理的PA10平均粒径约为200μm。为了提高PA的活性，用行星0050100150200250300350400式球磨机（BYT-XGB2）对其进行球磨，得到PA1的粒径/μ基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（51168015）。图2造纸污泥焚烧灰（PA）的粒径分布-80-张苡铭，俞乐华造纸污泥焚烧灰用作混凝土矿物掺合料的试验研究表2混凝土配

7、合比kg/m3标准砂浆用水泥采用P·O42.5R硅酸盐水泥；减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水率25%；砂为标组别水水泥砂石PA减水剂准砂。为了评价PA等量取代水泥后的强度等级，参STD210400875875-3.0照GB/T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法（ISOPA210340875875606.0法）》配制了5组标准砂浆。水灰比0.5，灰砂比0.3，PA1210340875875605.0PA以水泥质量的15%等量取代；减水剂掺量为胶PA2210340875875604.5PA3210340875875604.5凝材料用量的1%~1.2%，以保证各

8、组砂浆具有较好的流动性，