固硫灰加气混凝土的制备及其性能研究

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固硫灰是CFB锅炉燃煤时产生的副产物。目前,固硫灰还没有得到资源化利用,固硫灰的堆积在一定程度上阻碍了CFB燃烧技术的推广应用。加气混凝土因其具有质轻、隔热、保温、隔音等特点而被作为一种新型墙材广泛使用。本文研究固硫灰制备加气混凝土的相关工艺,使固硫灰得到资源化利用,以满足我国环保要求和CFB燃烧技术的发展需要。  首先采用物理、化学活化技术激发固硫灰活性;其次研究在不同养护条件下,以固硫灰为原材料制备加气混凝土的相关技术,着重研究原料配合比、料浆浇注温度、固硫灰细度及养护方法对固硫灰加气混凝土性能的影响;最后参照现行国家标准,测试了固硫灰加气混凝土的性能,并对其经济效益进行了分析。研究结果表明:  磨细固硫灰具有良好的火山灰活性;适量的水玻璃、生石灰、TEA对固硫灰的火山灰活性有较大提高;Na2SO4能够促使硬石膏溶解析晶。  在蒸养条件下,生石灰掺量12%,固硫灰掺量84%,磨细矿粉掺量4%,水玻璃掺量2.1%,Na2SO4掺量0.5%,TEA掺量0.09%,铝粉掺量0.11%,浇注温度35℃,固硫灰细度d50控制在9.6~15.6.μm范围内,60℃蒸汽养护24h后,所制备的石灰-固硫灰蒸养加气混凝土容重617kg/m3,强度2.6MPa。在蒸压条件下,生石灰掺量16%,固硫灰掺量80%,其他原材料用量不变,制备的石灰-固硫灰蒸压加气混凝土容重524kg/m3,强度2.8MPa。  水泥掺量20%,生石灰掺量10%,固硫灰掺量65.5%,磨细矿粉掺量3%,磷石膏掺量1.5%,Na2SO4掺量0.5%,TEA掺量0.045%,铝粉掺量0.11%,浇注温度33~38℃,固硫灰细度d50控制在15.6μm左右,60℃蒸汽养护24h,可制备容重617kg/m3,强度4.3MPa的水泥-石灰,固硫灰蒸养加气混凝土。在蒸养加气混凝土的工艺基础上,掺入8.7%的石英粉,调节钙硅比为0.83,可制备容重572kg/m3,强度4.1MPa的水泥-石灰-固硫灰蒸压加气混凝土。  固硫灰蒸压加气混凝土产物主要有托勃莫来石、加藤石和CaSO4;固硫灰蒸养加气混凝土的水化产物主要有C-S-H凝胶、二水石膏、钙矾石、氢氧化钙;固硫灰蒸压加气混凝土干缩值比蒸养加气混凝土小,抗碳化性能优于蒸养加气混凝土,而抗冻性较蒸养加气混凝土差;固硫灰加气混凝土具有良好的经济效益,可以进行工业化生产。
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