循环流化床灰用于干硬性混凝土掺合料的特性研究

发布时间：2017-07-18 10:07

  本文关键词：循环流化床灰用于干硬性混凝土掺合料的特性研究

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【摘要】：循环流化床燃煤技术是一种高效的无污染清洁煤燃烧技术。循环流化床灰是循环流化床锅炉排出的工业固体废弃物。因其特有的含硫量高,需水量大和水化膨胀等特性而未能有效的大规模利用。目前国内大都是露天堆放,占用土地资源,甚至影响到了循环流化床燃煤技术的进一步推广。干硬性混凝土不同于常态的水泥混凝土,其低用水量,低水胶比,并且是在干硬状态下完成的碾压成型工艺。针对循环流化床灰的这些不良特性使其在普通水泥混凝土中无法高效利用的问题,发现干硬性混凝土的这些特性可以降低或者削弱循环流化床灰的某些不良特性,并且循环流化床灰的活性足以满足使用在低等级的干硬性混凝土中。本文依托项目,完成了川兴村农村公路工程实际案例,并且通过工程来研究循环流化床灰在施工使用中不同于其他掺合料的注意要点。本文选取了五种循环流化床灰,采用净浆实验、胶砂实验和混凝土试验来研究循环流化床灰的掺合料特性。研究表明:(1)不同掺量的循环流化床灰对胶砂性能的影响不同,实验研究了从掺量10%到50%,最后根据结果分析出循环流化床灰的掺量在10%至30%为比较合理的掺量范围。(2)通过粉磨改变循环流化床灰的细度,选择比表面积为5120cm~2/g、6385cm~2/g、7934cm~2/g、8893cm~2/g的四种不同细度的循环流化床灰,分析结果得出越细的循环流化床灰可以提高胶砂的早期强度,但是高细度对后期强度贡献不明显。(3)根据重庆市循环流化床灰的实际堆放情况,对比研究了干灰和湿灰的不同之处,发现湿灰中的活性物质大部分已经遇水反应,对胶砂的后期强度贡献不明显,使用时需要和干灰区别对待。(4)循环流化床灰的水化膨胀特性能补偿水泥基胶凝材料的收缩。(5)基于胶砂的研究结果,通过不同掺量循环流化床灰对干硬性混凝土性能的影响分析,得出循环流化床灰的最佳掺量为20%到30%左右。(6)聚羧酸减水剂和循环流化床灰相容性好,共同使用在干硬性混凝土中能很好的改善干硬性混凝土的性能。通过对循环流化床灰用在干硬性混凝土中的掺合料特性研究,为完成示范道路工程奠定了技术基础。并且通过和普通水泥混凝土对比,包括施工的各种成本,分析出循环流化床灰用在干硬性混凝土路面中,不仅大量的利用了工业固废,而且经济性明显优于普通水泥混凝土。为今后大规模资源化利用循环流化床灰提供了技术参考。
【关键词】：循环流化床灰 掺合料特性 干硬性混凝土 资源化利用
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 前言10-11
• 1.2 循环流化床燃煤技术11-13
• 1.2.1 循环流化床锅炉基本原理11-12
• 1.2.2 循环流化床燃煤技术的发展12-13
• 1.3 循环流化床灰的国内外研究现状及利用障碍13-15
• 1.3.1 循环流化床灰的国外研究现状13-14
• 1.3.2 循环流化床灰的国内研究现状14-15
• 1.3.3 循环流化床灰的利用障碍15
• 1.4 循环流化床灰用于干硬性混凝土掺合料的目的及意义15-17
• 1.5 本文研究内容及技术路线17-19
• 1.5.1 研究内容17-18
• 1.5.2 技术路线图18-19
• 第二章 原材料和实验方法19-26
• 2.1 实验原材料19-23
• 2.1.1 水泥19
• 2.1.2 循环流化床灰19-20
• 2.1.3 石膏20
• 2.1.4 水泥熟料20
• 2.1.5 细集料20-21
• 2.1.6 粗集料21-23
• 2.1.7 水23
• 2.1.8 减水剂23
• 2.2 试验方法23-25
• 2.2.1 比表面积23
• 2.2.2 密度23
• 2.2.3 扫描电镜23
• 2.2.4 水泥净浆相关实验方法23-24
• 2.2.5 水泥胶砂的相关试验方法24
• 2.2.6 混凝土相关试验方法24-25
• 2.3 小结25-26
• 第三章 循环流化床灰特性研究26-33
• 3.1 循环流化床灰的物理性质26-28
• 3.1.1 循环流化床灰的颜色26
• 3.1.2 循环流化床灰的粒度26-27
• 3.1.3 循环流化床灰的颗粒形貌27
• 3.1.4 循环流化床灰的密度27-28
• 3.2 循环流化床灰化学特性28-32
• 3.2.1 化学组成28
• 3.2.2 矿物组成28
• 3.2.3 需水性28
• 3.2.4 活性28-29
• 3.2.5 膨胀性29
• 3.2.6 循环流化床灰对标准稠度用水量和水泥凝结时间的影响29-30
• 3.2.7 不同细度下循环流化床灰和减水剂的相容性30-32
• 3.3 小结32-33
• 第四章 循环流化床灰对水泥基胶凝材料性能的影响33-54
• 4.1 循环流化床灰掺量对水泥基胶凝材料性能的影响33-36
• 4.2 循环流化床灰复合水泥胶凝材料体系的研究36-39
• 4.3 循环流化床灰的细度对水泥基胶凝材料性能的影响39-41
• 4.4 循环流化床干灰与湿灰对水泥基胶凝材料性能的影响41-47
• 4.5 循环流化床灰的含硫量对水泥基胶凝材料性能的影响47-51
• 4.6 循环流化床灰对水泥基胶凝材料体积变形的影响51-52
• 4.7 小结52-54
• 第五章 循环流化床灰对干硬性混凝土性能的影响54-64
• 5.1 干硬性混凝土配合比设计原则及要求54-56
• 5.1.1 设计原则54
• 5.1.2 设计要求54-55
• 5.1.3 实验配合比的选择55-56
• 5.2 循环流化床灰掺量对干硬性混凝土性能的影响56-60
• 5.2.1 对工作性的影响56-57
• 5.2.2 对强度的影响57-59
• 5.2.3 对耐磨性的影响59-60
• 5.3 减水剂和循环流化床灰的相容性对干硬性混凝土性能的影响60-63
• 5.3.1 对工作性的影响60-61
• 5.3.2 对强度的影响61-62
• 5.3.3 对耐磨性的影响62-63
• 5.4 小结63-64
• 第六章 工程应用64-73
• 6.1 川兴村农村公路工程64-70
• 6.1.1 工程概述64-66
• 6.1.2 施工原材料及配合比66-70
• 6.2 掺循环流化床灰干硬性混凝土经济社会环境效益分析70-71
• 6.3 在农村公路施工技术条件下使用循环流化床灰的有关技术措施71-72
• 6.4 小结72-73
• 第七章 结论与展望73-75
• 7.1 结论73-74
• 7.2 展望74-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-79
• 在学期间发表的论文和取得的学术成果79

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