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本文首先对来自石家庄、攀枝花和昆明三种不同产地烟气脱硫灰的理化性质进行全面、系统的研究和分析。脱硫灰性质的研究结果表明,脱硫灰是一种颗粒细小的,以钙基为主的,包含氢氧化钙、碳酸钙和硫酸钙等成分的粉状物质,可以考虑作为蒸压加气混凝土砌块的钙质材料。随后结合脱硫灰理化性质,对烧结烟气脱硫灰用于制备蒸压加气混凝土砌块进行一系列试验探索。
论文采用单因素试验,研究在掺入脱硫灰条件下,主要原料对蒸压加气混凝土砌块性能的影响。结果表明脱硫灰可以替代石灰,作为蒸压加气混凝土砌块的钙质材料,同时不会对砌块的性能产生负面影响。说明脱硫灰比较适合作为蒸压加气混凝土砌块的钙质材料。
然后采用正交试验对脱硫灰制备蒸压加气混凝土砌块的最佳配比和养护条件进行了试验研究。结果表明,最佳配比为脱硫灰掺入量为25%,粉煤灰掺入量为45%,水渣和水泥掺入量均为15%,铝粉掺入量为0.04%,水料比为0.6,稳泡剂掺入量为铝粉量的3%,烧碱掺入量约为1.0%,无需额外添加石膏。最佳养护条件为蒸压养护12.5h,其中抽真空时间为0.5h,真空度为-0.08~-0.06MPa,升温时间为2h,恒温时间为8h,恒温压力为1.5MPa,降温时间为2h,按照试验确定的最佳条件制得的蒸压加气混凝土砌块的干密度为682kg/m3,抗压强度为10.8MPa,符合GB11968-2006中B07级优等品的规定。
最后还对蒸压加气混凝土砌块的水化反应机理进行了初步探讨,通过扫描电镜等分析手段,得出蒸压加气混凝土砌块的水化反应机理大致分为三个阶段。最终的水化产物主要有水化硅酸钙凝胶、托勃莫来石、石化石榴石、钙矾石等。