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固硫灰渣是循环流化床锅炉燃煤固硫产生的固体废弃物。国家环保力度的加大以及低劣质燃料的使用促进了循环流化床燃煤技术的发展,也造成了大量固硫灰渣的排放堆弃。因此,循环流化床燃煤固硫灰渣的性能及其应用研究成为当前研究的热点。 固硫灰渣特殊的生成环境使其具有一系列不同于传统燃煤灰渣粉煤灰的特性:无需外界激发即能水化的自硬性,烧粘土类物质带来的火山灰活性,表面粗糙内部疏松多孔造成的大吸水性,钙硫含量较高导致的高膨胀性。虽然高膨胀性限制了固硫灰渣在某些建筑工程上的应用,但是自硬性和火山灰活性为固硫灰作为矿物掺合料制备混凝土提供了有利条件。将固硫灰用于混凝土的制备,不仅有利于实现废物的资源化利用,处理大量的固硫灰,而且可以缓解当前市场上矿物掺合料紧缺的现状。本论文即基于固硫灰的特性,将其作为矿物掺合料取代部分水泥制备混凝土。通过粉磨、化学激发和复掺三种方式对固硫灰进行改性,比较改性前后固硫灰的性质,尤其是影响混凝土强度和体积稳定性的活性、膨胀性和水化特性,提出改善固硫灰活性及膨胀性的有效措施。论文还研究了固硫灰细度和掺量对混凝土的工作性,力学性能和抗冻性的影响。 研究结果表明:粉磨可改变固硫灰的需水量,水化活性及膨胀性;掺入钙质激发剂及碱性激发剂后固硫灰体系的强度显著提高;复掺其它矿物掺合料后固硫灰的水化活性得到激发,体系的膨胀率受固硫灰掺量、体系强度及细骨料影响明显。 固硫灰在混凝土中的应用研究表明:掺入固硫灰会降低混凝土体系的工作性,但减水剂的掺入可以显著改善这一不良影响。掺固硫灰的混凝土早期强度不及基准组,但龄期的增长、细度的增加以及水灰比的降低均能使两者之间的差距缩小,各细度固硫灰在10%掺量时混凝土强度达到最大,抗冻性较优。