化学激发固硫灰-矿渣胶凝材料的强度与体积稳定性
发布时间：2021-10-07 15:44
循环流化床（CFBC）固硫灰渣作为一种大宗工业固体废弃物,由于含有大量II型CaSO4（以下简称II-CaSO4）和f-CaO导致水化过程中易膨胀开裂,同时较低的燃烧温度导致SiO2、Al2O3玻璃体含量低、火山灰活性差,极大限制了其工程应用。本文针对固硫灰存在的性能缺陷,利用人工掺入II-CaSO4的方法研究了II-CaSO4含量、激发剂种类（NaOH、Na2SiO3、Na2CO3）、矿渣掺量、养护制度等因素对化学激发固硫灰力学性能与体积稳定性的影响,并结合化学激发固硫灰水化产物分析了其影响机理,以期为固硫灰的资源化利用提供理论指导。课题研究结果如下:（1）随II-CaSO4含量增加,三种激发剂激发固硫灰在标准养护下的抗折、抗压强度均随龄期延长而增长,Na2SiO3或Na...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
流化床燃煤锅炉中的固硫过程[10]
第2章原材料及试验方法11第2章原材料及试验方法2.1原材料2.1.1固硫灰本试验所用固硫灰为某钢厂发电厂的燃煤灰，由静电除尘器的灰斗中采集得到，45μm方孔筛余量为5.6%，试验利用X-射线衍射分析仪测试了此固硫灰的主要矿物相组成，结果如图2.1所示，可以看出，该固硫灰基本呈玻璃态，矿物物相主要包含石英、赤铁矿、无水石膏和一定量的方解石。利用XRF测试了其化学组成，结果如表2.1所示，由表2.1可知，该固硫灰CaO含量高，属于高钙灰（CaO＞10），但是在X-射线衍射分析中并未发现CaO，可能由于CaO被II-CaSO4包裹所致。表2.1试验用固硫灰的化学成分（XRF）（质量分数/%）Table.2.1ChemicalcompositionsofCFBCashwt.%SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OP2O5SO3MnOBaO39.6718.8210.260.6914.141.951.203.450.272.020.180.13图2.1试验用固硫灰的XRD图谱Fig.2.1XRDspectraofCFBCash2.1.2矿渣本试验所用矿渣为某钢厂出产的粒化高炉矿渣，烘干后经雷蒙磨进行粉磨，
西安建筑科技大学硕士学位论文12研究了不同助磨剂掺量下粒化高炉矿渣的粉磨时间-粉磨细度的关系，结果如表2.2所示。表2.2粒化高炉矿渣粉磨时间-粉磨细度之间的关系Table.2.2Relationshipbetweengrindingtimeandfinenessofgranulatedblastfurnaceslag试验编号不同粉磨时间下的比表面积/m2/kg40min60min80min100min120minSl-0196229317404449Sl-2202245329416458Sl-3221256322425468Sl-4220273349436459Sl-5228289354435481Sl-6236299355444485由表2.2可知：随粉磨时间延长，矿渣粉比表面积增大，符合一般粉磨时间-细度变化规律；助磨剂能显著提高相同粉磨时间下矿渣的粉磨效果，且随助磨剂掺量增加，助磨效果越显著；当助磨剂掺量超过5%后，助磨效果增加不再明显，结合经济成本考虑，适宜的助磨剂掺量定为5%，该助磨剂用量下，矿渣的粉磨时间-比表面积之间的关系曲线如图2.2所示，满足GB/T18046-2008中S95矿渣细度要求的粉磨时间为120min，此时矿渣微粉的比表面积为485m2/kg。注：助磨剂组成为“质量比0.25%三异丙醇胺+99.75%硅灰载体”图2.2矿渣细度与粉磨时间的关系Fig.2.2Therelationshipbetweenfinenessandgrindingtimeofslag选取比表面积为485m2/kg的矿渣，利用X-射线衍射分析仪测试其主要矿物相
【参考文献】：
期刊论文
[1]大掺量赤泥-固硫灰制备砌筑水泥的试验研究[J]. 芋艳梅,郭鹏飞. 建材技术与应用. 2019(06)
[2]化学激发固硫灰/矿渣地聚物的体积稳定性与强度[J]. 宋学锋,苏子义,赵鹤翔,丁浩. 硅酸盐通报. 2019(07)
[3]流化床燃煤固硫灰固化淤泥质土路用性能研究[J]. 黄煜镔,张凯,周静静,余帆. 应用基础与工程科学学报. 2019(02)
[4]循环流化床燃煤固硫灰作为混合材的应用[J]. 张海涛,马来运,白建敏. 水泥工程. 2018(04)
[5]化学激发剂对大掺量循环流化床粉煤灰水泥力学性能的影响[J]. 李端乐,王栋民,郑大鹏,任才富. 科学技术与工程. 2017(29)
[6]钙矾石的形成与作用[J]. 钱觉时,余金城,孙化强,马英. 硅酸盐学报. 2017(11)
[7]NaOH掺量对固硫灰基地质聚合物强度影响研究[J]. 陈仕国,王群英,应光伟,宋明光,魏雅娟,李勇辉,二宫善彦. 硅酸盐通报. 2016(10)
[8]“直接加水”一体化方式合成地聚合物研究现状及展望[J]. 焦向科,李涛,罗仙平,严群,倪帅男,黄子杰. 硅酸盐通报. 2016(09)
[9]利用固硫灰制备高强混凝土及耐久性研究[J]. 霍琳,蒋勇,卢忠远,李军. 武汉理工大学学报. 2016(03)
[10]CFBC固硫灰水泥早期强度性能研究[J]. 赵文龙,苏铁熊,张培华,赵淑琴. 非金属矿. 2016(01)
博士论文
[1]天然硬石膏水化硬化及活性激发研究[D]. 张建新.重庆大学 2009
[2]流化床燃煤固硫灰渣中无水石膏作用研究[D]. 郑洪伟.重庆大学 2008
[3]碱激发矿渣微粉胶凝材料的组成、结构和性能的研究[D]. 姜奉华.西安建筑科技大学 2008
[4]流化床燃煤固硫渣特性及其建材资源化研究[D]. 王智.重庆大学 2002
硕士论文
[1]碱激发矿渣胶凝材料的收缩与泛霜抑制方法及其机理研究[D]. 邓倩倩.西安建筑科技大学 2018
[2]胶凝材料中铝相对碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的影响[D]. 郑雨佳.重庆大学 2017
[3]循环流化床灰用于干硬性混凝土掺合料的特性研究[D]. 李欣.重庆交通大学 2016
[4]混杂纤维高性能混凝土抗裂和抗冻融性能研究[D]. 马晓华.大连理工大学 2006
本文编号：3422330
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
流化床燃煤锅炉中的固硫过程[10]
第2章原材料及试验方法11第2章原材料及试验方法2.1原材料2.1.1固硫灰本试验所用固硫灰为某钢厂发电厂的燃煤灰，由静电除尘器的灰斗中采集得到，45μm方孔筛余量为5.6%，试验利用X-射线衍射分析仪测试了此固硫灰的主要矿物相组成，结果如图2.1所示，可以看出，该固硫灰基本呈玻璃态，矿物物相主要包含石英、赤铁矿、无水石膏和一定量的方解石。利用XRF测试了其化学组成，结果如表2.1所示，由表2.1可知，该固硫灰CaO含量高，属于高钙灰（CaO＞10），但是在X-射线衍射分析中并未发现CaO，可能由于CaO被II-CaSO4包裹所致。表2.1试验用固硫灰的化学成分（XRF）（质量分数/%）Table.2.1ChemicalcompositionsofCFBCashwt.%SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OP2O5SO3MnOBaO39.6718.8210.260.6914.141.951.203.450.272.020.180.13图2.1试验用固硫灰的XRD图谱Fig.2.1XRDspectraofCFBCash2.1.2矿渣本试验所用矿渣为某钢厂出产的粒化高炉矿渣，烘干后经雷蒙磨进行粉磨，
西安建筑科技大学硕士学位论文12研究了不同助磨剂掺量下粒化高炉矿渣的粉磨时间-粉磨细度的关系，结果如表2.2所示。表2.2粒化高炉矿渣粉磨时间-粉磨细度之间的关系Table.2.2Relationshipbetweengrindingtimeandfinenessofgranulatedblastfurnaceslag试验编号不同粉磨时间下的比表面积/m2/kg40min60min80min100min120minSl-0196229317404449Sl-2202245329416458Sl-3221256322425468Sl-4220273349436459Sl-5228289354435481Sl-6236299355444485由表2.2可知：随粉磨时间延长，矿渣粉比表面积增大，符合一般粉磨时间-细度变化规律；助磨剂能显著提高相同粉磨时间下矿渣的粉磨效果，且随助磨剂掺量增加，助磨效果越显著；当助磨剂掺量超过5%后，助磨效果增加不再明显，结合经济成本考虑，适宜的助磨剂掺量定为5%，该助磨剂用量下，矿渣的粉磨时间-比表面积之间的关系曲线如图2.2所示，满足GB/T18046-2008中S95矿渣细度要求的粉磨时间为120min，此时矿渣微粉的比表面积为485m2/kg。注：助磨剂组成为“质量比0.25%三异丙醇胺+99.75%硅灰载体”图2.2矿渣细度与粉磨时间的关系Fig.2.2Therelationshipbetweenfinenessandgrindingtimeofslag选取比表面积为485m2/kg的矿渣，利用X-射线衍射分析仪测试其主要矿物相
【参考文献】：
期刊论文
[1]大掺量赤泥-固硫灰制备砌筑水泥的试验研究[J]. 芋艳梅,郭鹏飞. 建材技术与应用. 2019(06)
[2]化学激发固硫灰/矿渣地聚物的体积稳定性与强度[J]. 宋学锋,苏子义,赵鹤翔,丁浩. 硅酸盐通报. 2019(07)
[3]流化床燃煤固硫灰固化淤泥质土路用性能研究[J]. 黄煜镔,张凯,周静静,余帆. 应用基础与工程科学学报. 2019(02)
[4]循环流化床燃煤固硫灰作为混合材的应用[J]. 张海涛,马来运,白建敏. 水泥工程. 2018(04)
[5]化学激发剂对大掺量循环流化床粉煤灰水泥力学性能的影响[J]. 李端乐,王栋民,郑大鹏,任才富. 科学技术与工程. 2017(29)
[6]钙矾石的形成与作用[J]. 钱觉时,余金城,孙化强,马英. 硅酸盐学报. 2017(11)
[7]NaOH掺量对固硫灰基地质聚合物强度影响研究[J]. 陈仕国,王群英,应光伟,宋明光,魏雅娟,李勇辉,二宫善彦. 硅酸盐通报. 2016(10)
[8]“直接加水”一体化方式合成地聚合物研究现状及展望[J]. 焦向科,李涛,罗仙平,严群,倪帅男,黄子杰. 硅酸盐通报. 2016(09)
[9]利用固硫灰制备高强混凝土及耐久性研究[J]. 霍琳,蒋勇,卢忠远,李军. 武汉理工大学学报. 2016(03)
[10]CFBC固硫灰水泥早期强度性能研究[J]. 赵文龙,苏铁熊,张培华,赵淑琴. 非金属矿. 2016(01)
博士论文
[1]天然硬石膏水化硬化及活性激发研究[D]. 张建新.重庆大学 2009
[2]流化床燃煤固硫灰渣中无水石膏作用研究[D]. 郑洪伟.重庆大学 2008
[3]碱激发矿渣微粉胶凝材料的组成、结构和性能的研究[D]. 姜奉华.西安建筑科技大学 2008
[4]流化床燃煤固硫渣特性及其建材资源化研究[D]. 王智.重庆大学 2002
硕士论文
[1]碱激发矿渣胶凝材料的收缩与泛霜抑制方法及其机理研究[D]. 邓倩倩.西安建筑科技大学 2018
[2]胶凝材料中铝相对碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀的影响[D]. 郑雨佳.重庆大学 2017
[3]循环流化床灰用于干硬性混凝土掺合料的特性研究[D]. 李欣.重庆交通大学 2016
[4]混杂纤维高性能混凝土抗裂和抗冻融性能研究[D]. 马晓华.大连理工大学 2006
本文编号：3422330
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