生物质灰渣蒸压加气混凝土的制备及其性能研究

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生物质电厂灰渣(简称“生物质灰渣”)是指电厂利用生物质自身具有的生物质能进行发电而排放的一种工业废渣,与其他的工业废渣不同,生物质灰渣具有强碱性,内含丰富的矿质营养元素,如钾、硅、钙等等。近些年来,生物质灰渣资源化等固体废弃物的研究一直是工作者们开展的重要课题。本文以生物质灰渣为研究对象,采用水热合成及蒸压养护方法对其进行资源化,通过生物质灰渣、粉煤灰等多废渣配伍技术,研究制备B05级生物质灰渣加气混凝土制品。本文实验研究了钙硅比对两种不同产地的生物质灰渣制备的加气混凝土的力学性能和导热系数,对两种生物质灰渣加气混凝土进行了XRD、FESEM微观表征。结果表明随着钙硅比的增大,两种生物质灰渣制备的加气混凝土绝对干密度都逐渐增加,抗压抗折强度先增大后减少,在钙硅比处于0.800.86范围时,达到各自强度峰值。在满足最大抗压强度条件下,两种生物质灰渣加气混凝土导热系数都优于B05级加气混凝土砌块国家标准(0.14W·m-1·K-1)。两种生物质灰渣加气混凝土水化产物形貌都由针棒状结构向片状结构过渡。实验研究了不同粒径分布的生物质灰渣对加气混凝土物理力学性能、水化产物、水化体系孔结构及微观形貌的影响。结果表明,通过湿法球磨工艺能够进一步细化生物质灰渣,提高了生物质灰渣的反应活性,促进了水热反应的有效进行。经0.5h湿法球磨后制备的试块7 d强度达到4.14MPa,相对于未球磨时的增大了17.95%。经过湿法球磨工艺处理后得到的生物质灰渣加气混凝土,其最可几孔径和平均孔径变小,总孔体积也变小,试块内部孔结构更致密。此外,各试块都生成了扁平状的托勃莫来石相,其石英相随着球磨时间的增加逐渐趋于消失,C-S-H相峰强较未磨时几乎保持不变。实验进一步研究了外加剂及其掺量对生物质灰渣加气混凝土力学性能及孔结构的影响。结果表明,稳泡剂5%聚乙烯醇溶液的掺入能够有效地的改善加气混凝土的发气过程,使制得的加气混凝土试样形成孔径分布均匀、大小一致的孔结构。在加气混凝土制备过程中掺入十二烷基硫酸钠,能起到辅助铝粉发泡的作用,从而使加气混凝土试样的孔径变大,大大减少了试样的干密度。聚羧酸减水剂的掺入能够有效改善浆体拌合物的流动性,提高了试样的抗压强度。
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