CFBC固硫灰膨胀性改善及利用研究

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1、本论文得到“十一五"国家科技支撑计划子课题(2006BAF02A24)资助特此鸣谢西南科技大学环境与资源学院2010年4月12日第1页摘要固硫灰渣是循环流化床燃烧技术(CFBC)所排放的废物，目前全国每年的排放量已达到1．5亿吨左右，但由于固硫灰渣含有膨胀性组分，水化后易产生膨胀，直接应用于建筑材料时可能导致试件开裂，所以利用率不到50％，大量堆积占用土地，污染环境。而固硫灰在灰渣总量中占60％以上，其膨胀性更强，基本没有得到利用，因此迫切需要深入研究固硫灰基本性能，分析固硫灰对水泥各种性能的影响，讨论固硫灰应用于混凝土的可行性及注意措施。本文通过实验室球磨机对固硫灰进行了

2、粉磨处理，采用XRD、SEM、激光粒度分析仪、水化热等测试手段分析了固硫灰的基本性能；研究了细度、复掺矿物掺合料、激发剂、水灰比等因素对固硫灰膨胀性能的影响；研究了固硫灰对水泥标准稠度用水量、凝结时间、胶砂强度、安定性能的影响；最后分析了固硫灰对混凝土工作性能和物理力学性能的影响及其应用于混凝土的可行性和注意措施。试验结果表明，固硫灰主要由表面疏松多孔的不规则颗粒组成，而二水石膏和钙矾石是主要的水化膨胀产物；固硫灰经磨细处理后水化放热速率增快，膨胀能提前释放；复掺粉煤灰或磷渣有利于将固硫灰膨胀能提前释放，并大大减少胶凝体系总膨胀能；水玻璃能有效降低复合胶凝体系总膨胀能；水灰

3、比是影响胶凝体系膨胀能的重要因素，总的来看水灰比越小线性膨胀率越大。固硫灰应用研究表明，掺入固硫灰增大了水泥标准稠度用水量，同时随固硫灰细度的增大标准稠度用水量减少，初终凝时间缩短；掺入固硫灰后水泥胶砂早期强度较低，但将固硫灰磨细至6(0．驴10p,m左右，替代水泥比例30％以内时不会对水泥安定性及后期胶砂强度造成较大影响，同时复掺适量粉煤灰可以提高胶砂早期强度并改善胶砂工作性能；固硫灰对混凝土坍落度及强度影响很大，固硫灰较粗或掺量较大时混凝土后期强度可能降低。综合试验结果可以认为，固硫灰应用于混凝土是可行的，但必须将固硫灰进行磨细处理，并控制掺量在20％以内，同时从安定性

4、及工作性方面考虑应复掺适量粉煤灰等其他矿物掺合料。黼：循环流化床燃烧技术固硫灰粉煤灰膨胀性钙矾石水泥混凝土第1I页AbstractCFBCashesarethewastedisposalofCirculatingfluidizedbedcombustiontechnology(CFBCforshort)，andtheemissionshavereached150milliontonsorsoperyearacrossthecountry．BecausetheCFBCashesareeasilyhydrationswelledandcrackedwhentheyaredire

5、ctlyusedinbuildingmaterials，theutilizationislessthan50％andleadtoalargeoccupationoflandandenvironmentpollution．CFBCashesaredividedinashesandslag，andtheashesaccountsformorethan60％butbasicallyhavenotbeenused．Soitneedstostudytheashes’basicpropertiesin—depth，analyzethevariouspropertiesofcementi

6、nfluencedbytheashes，discussthefeasibilityandattentionmeasuresiftheashesUSeinconcrete．Inthispaper，CFBCashesweregroundbylaboratorymill，thenthebasicpropertiesofthecoarseashesandfinerasheswereanalyzedthroughXRD，SEM，LaserParticleSizeAnalyzer，Heatofhydrationandothertestingmethods．Thewritestudied

7、thefactorsoffineness，compound，activatorsandwater-cementratioonhowtoinfluenceCFBCashes’expansionproperties；analyzedthepropertiesofcementinfluencedbyCFBCashesandthefeasibilityofittobecementadmixturethroughthecementnormalconsistency,settingtime，cementmortarandlin