激发剂对赤泥轻质免烧砖强度的影响.pdf

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文章编号：i007-046X(2014)06-0021-05麟科同激发剂对赤泥轻质免烧砖强度的影响EffectofActivatorontheStrengthofLightweightRed·-MudNon·-BurntBrick马龙，李国忠(济南大学材料科学与工程学院，山东济南250022)摘要：以赤泥、粉煤灰、水泥为主要原料，掺加一定量的激发剂和发泡剂，制备了赤泥轻质免烧砖。研究了激发荆掺量对赤泥轻质免烧砖性能的影响。利用扫描电子显微镜对赤泥轻质免烧砖进行了微观形貌分析。结果表明，当激发剂掺量为1％时，制得的试样性能较好，与空白式样相比，抗折强度提高了64．4％，抗压强度提高了44．1％。关键词：赤泥；轻质免烧砖；激发剂中图分类号：TU522．3+6文献标志码：A0前言1．2粉煤灰采用山东某热电厂Ⅱ级粉煤灰，主要化学组成如表2赤泥氧化铝在生产过程中排放的废渣，因含有大量氧所示。化铁而呈现红色，故称之为赤泥⋯。因不同的矿石品位、表2粉煤灰主要化学组成％生产方法以及技术水平，决定了赤泥产出量的不同。在氧化SiO2A1203Fe203CaOMgONa20K20烧失埕_573918．973．3】3．234551．261．646．O】铝厂，平均每生产lt的氧化铝便会排放出赤泥1．0～1．8t。世界上的氧化铝工业每年会产生超过6千万t的赤泥，赤1．3水泥泥露天堆存，对环境造成严重污染【。采用425R号普通硅酸盐水泥，具有凝结硬化快，早轻质免烧砖具有保温性能好、抗压强度高、抗裂性能期强度高等优点。佳、黏结强度大、抗风压、耐老化、体积稳定性好、防火1一激发剂不燃、易于施工操作简便、无毒无味、对环境人体无害等本试验所用激发剂为硫酸盐与钙质原料复合配制而成。优点，属于绿色环保材料。利用赤泥生产轻质免烧砖，不1．5发泡剂仅利用了大量堆存的赤泥，而且制得的轻质免烧砖可用作采用自行配制的高效化学发泡剂。墙体保温材料。2试验1原材料2．1试样制备1．1赤泥将赤泥、粉煤灰干燥，磨细后过96m筛，用电子天选自山东某铝厂排放的赤泥，主要化学组成如表1所示。平准确地称取一定量的赤泥、粉煤灰、水泥放入搅拌锅内，表1赤泥主要化学组成％按试验配比加入一定量激发剂，用量筒分别量取一定量的SiO2AI203Fe203CaOMgONa20K20烧失量水和发泡剂，并分别加入到搅拌锅中搅拌均匀，将搅拌均35．25852R3329．93341318115923匀的料浆迅速倒入规格为40mm×40mm×160mm的不锈6／2014粉煤灰2l 钢模具中，在自然条件下养护一段时间脱模，将试样的多由图1可见：①加入激发剂后可明显提高试样的余部分用刮刀刮平，得到标准试样。强度。②激发剂掺量由0．5％增加至1．25％时，赤泥轻2．2试件试验质免烧砖的抗折、抗压强度逐渐增大，当激发剂掺量超过(1)抗折强度R：在由美斯特工业系统(中国)有限公司l％后，随着激发剂掺量的增加，赤泥轻质免烧砖的抗折、生产的抗折抗压一体实验机上进行检测。测试方法参考抗压强度增量不再明显。由此可见，粉煤灰激发剂掺量为GB／T9776-2008《建筑石膏》标准中的抗折试验方法进行，1％时，性能较好。③激发剂掺量为1％时，赤泥轻质数据是电脑给出，结果应取三个试件抗折强度的平均值。免烧砖的抗折、抗压强度分别为1．83MPa和4．叭MPa，(2)抗压强度盯t同样在由美斯特工业系统(中国)有与未加激发剂的试样相比，抗折强度提高了64．4％，抗压限公司生产的抗折抗压一体试验机上进行检测。试验时将强度提高了44．1％。试件成型面侧立，试件置于夹具的中心处，调节自动升降对激发剂掺量为1％制得的试样破坏断口进行微观形台，让夹具刚好接触到试件的上表面。开起试验机，由程貌分析，SEM图像如图2所示。从图2中可以看出加入序控制压辊轮的速度，在100N以内为位移控制，以1mm／s激发剂制得的试样内部比较致密，也存在少量孔隙。这可的速度进行；当读数达到100N以后，改为力控制，以能是因为赤泥中含有的一些石英等瘠性物质，这些物质不20N／s的速度继续加载，直到试件折断，电脑会自动记录能够水化生成胶凝性物质，而水泥和粉煤灰在水化过程中下破坏时的抗压强度，仪器自动停止。从与抗折一抗压试生成的c—s—H凝胶也没有完全将其包裹起来。另外，从验机相连的计算机中读取6个试件的抗压强度Rf(MPa)图中可以看出，试样内部存在大量的针状结晶矿物，相互以及它们的平均值，精确至0．1MPa。如果6个测定值均不交错连接，在一定程度上增加了试样的强度。超出平均值的士10％，则以该平均值作为试样抗压强度；如果有1个值超出平均值的±10％，则应将此值剔除，以剩余5个值的平均值为结果；如果5个测定值中再有超出它们平均值±10％的，则此组结果作废。3试验结果与讨论单纯利用赤泥、粉煤灰、水泥制备的免烧砖力学性能不是很理想，为此我们考虑加入一定量的激发剂来增加砖体的强度。激发剂可以激发粉煤灰的潜在活性，提高赤泥图2激发剂掺量为1％试样微观形貌图轻质保温材料的抗折抗压强度，提高砖体的性能。在赤泥掺量为190g，粉煤灰掺量为50g，水泥掺量为60g条件下，4结论按试验设计的配比加入激发剂，研究激发剂对赤泥轻质免烧砖性能的影响。试验配比及结果如图1所示。随着激发剂掺量的增加，赤泥轻质免烧砖强度逐渐增加，当激发剂掺量超过1％以后，试样强度基本保持不变；激发剂掺量为l％时制得的试样与未加激发剂制得的试样相比，抗折强度提高了64．4％，抗压强度提高了44．1％。4103．5参考文献3．OI1】南相莉，张延安，刘燕，等．我国赤泥综合利用分析【J】_过程工程学孽2．5报，2010，10：264—270．鬻2．0[2】赖兰萍，周李蕾，韩磊，等．赤泥综合回收与利用现状及进展[J】．四川1．51．0有色金属，2008(6)：43．47．n5作者简介：马龙，单位：济南大学材料科学与工程学院，通讯地址：山东-0．10nln2n3O-4n5n60．70．80．91．01．1I．2l_3激发剂掺量，％省济南市南辛庄西路336号，邮编：250022。图1激发剂掺量对赤泥砖体力学强度的影响收稿Et期：2014年3月17日22CDH6／2014