高掺量粉煤灰复合水泥的性能研究

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1、CMYK材料研究与应用高掺量粉煤灰复合水泥的性能研究朱小燕姜丽娜尚建疆刘祥（伊犁职业技术学院）【摘要】通过对粉煤灰活化改性和添加外加改性剂的方法制备了不同掺量、不同粉磨工艺的粉煤灰复合水泥，并对复合水泥的抗压强度、凝结时间、需水量、比表面积、稳定性等性能进行了分析。结果表明，复合水泥强度随粉煤灰掺量增加而降低，随复合水泥比表面积增大而加强。根据（JGJ70-90），按照本实验得到的高掺量粉煤灰复合水泥砌筑的砂浆性能基本符合M5-M10砂浆的砌筑要求，具有较好的和易性、粘聚性和塑化性，砌体的轴心抗压强度与普通硅酸盐水泥砌筑砂浆砌体基本相

2、同，能够用于砌筑水泥砂浆砌体，实现了既节约又环保的双重效益。【关键词】粉煤灰；复合水泥；抗压强度；凝结时间我国有丰富的煤炭资源，电厂大量排放的粉煤灰急表2。待利用。据统计，1985年火电厂排灰渣总量为3768万t，表2水泥熟料的性能分析到1995年增加到9936万t，平均每年增加560万t，到凝结时间(min)抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)2000年粉煤灰的排放量已达到1.2亿t，粉煤灰如果任初始最终7d28d7d28d意堆放，将占用大量农田，不仅产生严重的环境污染，危12532331.052.56.08.3害人民健康，亦是严重

3、的资源浪费。目前粉煤灰的利用1.2实验方法率不足50%，《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规将水泥熟料、粉煤灰、激发剂等胶凝材料活化处理划》指出：到2015年，粉煤灰的综合利用率要达到70%[1-2]后进行球磨，根据粉煤灰掺量、球磨工艺、养护时间、养以上。护温度等条件的不同，得到一系列性能不同的粉煤灰复随着我国城市建设速度的加快，天然资源能源已不合水泥。能满足水泥工业日益增长的需求，传统的水泥工业必须水泥比表面积和水泥细度按GB/T1345-2005进行，进行产业结构调整，加大技改力度，寻求有效的节能降复合水泥凝结时间检验按GB/T

4、1346-2001进行，水泥胶耗途径才能实现水泥工业的可持续发展。以粉煤灰为掺砂强度按GB/T17671-1999进行。料生产高掺量粉煤灰水泥，有益于解决水泥工业的资源短缺问题，亦为粉煤灰高价值利用开辟了广阔的途径，2结果与讨论具有很好的发展前景[3]。2.1粉煤灰掺量对复合水泥性能的影响1实验原料与方法本研究按照粉煤灰在胶凝材料中的质量分数不同，1.1实验原料分别制备了粉煤灰掺量为10%、20%、30%、40%、50%的复合水泥，分别编号为A1、A2、A3、A4、A5。其物理及化学性⑴粉煤灰：实验用粉煤灰（FA）由新疆省某电厂提能见

5、表3。供。采用X射线粉晶衍射仪（D/Max-RC）对粉煤灰矿物组从表3可以得出，随着复合水泥中粉煤灰掺量的增成进行分析，结果如表1所示。加，3d和28d的抗压强度均有所降低，但降低幅度不表1FA化学成分分析(ω/%)大，而3d与28d相比，整体的抗压强度有较大幅度的提SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3R2OIL高；3d与28d的抗折强度亦有所降低，降幅不大，但3d53.626.27.52.31.80.41.134.16与28d整体的抗折强度有所提高。比表面积保持在420～460m2/kg。随着粉煤灰掺量的增加，复合水泥初凝

6、由表1可以看出粉煤灰的主要化学成分是SiO2和Al2O3，二者的总量约占粉煤灰的80%左右。时间和终凝时间均有所延长。对照GB/17671-1999,表（2）水泥熟料：本实验所用水泥熟料由伊宁水泥厂中编号为A1的产品其强度满足625R复合水泥的生产提供，熟料经粉碎后进行球磨，再过80ηm筛，筛余量小要求，A2可用来生产625水泥复合水泥，A3、A4、A5可用于10%，熟料粒度满足GB/T17671-1999，其性能指标见来生产525复合水泥。CMYK材料研究与应用表3粉煤灰掺量对复合水泥物理性能的影响比表面积抗压强度/MPa抗折强度/

7、MPa凝结时间/min编号熟料(%)粉煤灰(%)2(m/kg)3d28d3d28d初凝终凝A1901042733.269.87.011.2154345A2802043626.766.06.711.5169378A3703045626.159.76.011.0187366A4604043924.559.05.610.5204405A5505045321.058.84.010.22184372.2粉煤灰粉磨时间对复合水泥性能的影响时间为60min。本实验在粉煤灰掺量为20%、激发剂1%的条件下对2.3粉磨方式对复合水泥性能的影响熟料、粉煤

8、灰、激发剂三者进行粉磨，研究了粉磨时间对本实验在粉煤灰掺量为30%、粉磨时间为2h、激发[4]复合水泥性能的影响，结果见表4。剂1%的条件下，对粉煤灰与熟料的粉磨方式进行了研究，主要对比了三组不同的粉磨方式：第Ⅰ组将粉煤