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由于循环流化床燃烧(CFBC)与传统煤粉炉燃烧在燃烧温度、煤质与脱硫方式等方面存在重大区别,加之CFBC脱硫飞灰中硫钙组分对胶凝反应影响的机理尚不明朗,终致CFBC脱硫飞灰无法在建材领域得以规范应用而大量堆积。本研究探讨了科学检测CFBC脱硫飞灰中游离氧化钙的方法;利用偏高岭土与氢氧化钙、硬石膏等配置模拟飞灰,研究了CFBC脱硫飞灰中钙质组分对胶凝反应的影响机理;以期为CFBC脱硫飞灰在建材领域的应用提供依据。 CFB锅炉较低的燃烧温度导致CFBC脱硫飞灰中氧化钙难以发生烧结现象,故检测其中游离氧化钙含量无法应用国标GB/T176方法。本研究将GB/T176游离氧化钙测试方法与JC/T478.2有效氧化钙测试方法相结合,用于分析经不同温度处理的氧化钙的测试。发现石灰石即使经1050℃煅烧20min所形成得游离氧化钙可忽略不计;经1150℃煅烧20min后形成的游离氧化钙含量为2.2%;只有当煅烧温度超过1350℃后,游离氧化钙才会大量形成。因此,在CFB锅炉燃烧工况下所形成的飞灰中不能形成大量游离氧化钙。 偏高岭土与硬石膏按不同比例配制而成的模拟飞灰以10%-40%掺量制成的各种水泥样品,均满足国标GB/T175规定的42.5复合硅酸盐水泥要求。水泥样品的凝结时间随模拟飞灰中硬石膏含量增加而降低,随模拟飞灰掺量增加而延长。由偏高岭土83%和硬石膏17%所配置的模拟飞灰在水泥中掺量为30%时,所制备水泥样品的强度最高,3天抗折、抗压强度分别为4MPa、18.9MPa,28天为8.8MPa、51.8MPa;90天为10.1MPa、56.8MPa;养护180天后抗压强度增长到58.4MPa,但是抗折强度却降低至9.6MPa。180天养护样品的抗折强度降低,主要是由于水化缓慢的Ⅱ型硬石膏在养护后期生成的二水石膏与水泥水化产物水化铝酸钙持续反应生成钙矾石(AFt)而引起体积膨胀所致,其中3天养护样品中钙矾石含量为5.8%,28天为6.4%,90天为6.6%,180天为6.9%。 偏高岭土、氢氧化钙和二水石膏按不同比例配制而成的模拟飞灰以10%-40%掺量制成的各种水泥样品,均满足国标GB/T175规定的42.5复合硅酸盐水泥要求。水泥样品的凝结时间随模拟飞灰掺量增加而延长,当氢氧化钙含量低于1.5%时则随氢氧化钙含量增加而降低,大于1.5%后,凝结时间则随氢氧化钙含量增加而延长。由偏高岭土89.2%、氢氧化钙3.8%与二水石膏6.4%配制的模拟飞灰在水泥中掺量为30%时,所制备水泥样品的强度最高,3天抗折抗压强度分别为4.1MPa和19.1MPa,28天为10.2MPa和53MPa;90天为10.4MPa和54.2MPa,180天为12MPa和60.8MPa。氢氧化钙对水泥早期火山灰反应有明显激发作用。