利用水化—碳酸化钢渣和脱硫灰制备建材制品

发布时间：2017-11-22 20:19

  本文关键词：利用水化—碳酸化钢渣和脱硫灰制备建材制品

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【摘要】：随着我国控制和削减S02排放力度的不断加大,产生了大量脱硫粉煤灰。脱硫粉煤灰因含有不定期水化的f-CaO和影响混凝土正常凝结的硫酸盐而未大规模应用。钢渣的数量增加迅速,由于含有f-CaO和f-MgO等容易引起安定性不良的物质,钢渣利用率较低。脱硫粉煤灰和钢渣经过水化消解、碳酸化养护后,能将C02永久固化储存在原材料中,是脱硫粉煤灰和钢渣资源化利用的可行办法。本文分别利用水化-碳酸化耦合作用、蒸养-碳酸化和碳酸化-蒸压三种方式制备钢渣和脱硫粉煤灰建材制品,借助XRD、TG-DTG对试块的矿物组成和水化、碳酸化产物进行定性、定量分析,并利用SEM、压汞法等测试技术对试块内部显微结构进行表征。以下为论文的主要内容和结果：(1)利用水化-碳酸化耦合作用制备钢渣和脱硫粉煤灰建材制品,研究水化-碳酸化耦合作用、原材料配合比对试块性能的影响,结果表明：钢渣和脱硫粉煤灰中的f-CaO可以通过水化-碳酸化生成CaCO3；碳酸化是强度的主要来源,强度贡献率最少占65.29%,最大达到82.30%；前期水化产物是碳酸化的主要来源,随水化时间的增长而增长,但是水化3d和7d的试块由于生成较多AFt而产生裂纹；第二次水化可以进一步提高制品强度,产生的强度随钢渣所占比例的增加而增加,最大能达到31.60 MPa；钢渣的水化活性比脱硫粉煤灰好,比脱硫粉煤灰易于碳酸化,试块最终强度随着钢渣所占比例的增加而增加,由sd28的9.7MPa增加到sd10的101MPa,且压蒸安定性合格。(2)利用蒸养-碳酸化制备钢渣和脱硫粉煤灰建材制品,研究原材料配合比、静停时间、蒸养时间以及碳酸化的影响。结合抗压强度,安定性确定钢渣、脱硫粉煤灰以及碱激发剂Ca(OH)2的最佳配合比4：4：2,其经过8h蒸养后强度能达到24.28 MPa,再次碳酸化后强度提升至29.63MPa,且压蒸安定性合格；延长静停时间,能生成更多的AFm和C-S-H,试块强度随之增加；随着蒸养时间的增加,试块强度增加,平均孔径减小,其中蒸养8h试块的平均孔径由6h的160.4nm减小到85.4nm；碳酸化能使试块的强度得到进一步提升；蒸养的水化产物多为不规则的非晶体形貌,其结构可能为团状或薄片状物质交织在一起形成的无定形凝胶质。(3)利用碳酸化-蒸压养护制备钢渣和脱硫粉煤灰建材制品,初步探究碳酸化和蒸压对实验结果的影响。研究发现C-S-H在蒸压过程中会脱去游离水和部分结晶水,导致试块的平均孔径由蒸压前的87.8nm增大到158.7nm,强度从25.25 MPa下降到23.45MPa。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528

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本文编号：1215936