粉煤灰节能环保建筑材料的开发试验研究

论文摘要

粉煤灰是燃煤电厂排放的工业废物。本文论述了当前粉煤灰的研究利用现状,尤其是粉煤灰在建材领域的应用现状。针对其在研究应用中出现的活性差、残碳对粉煤灰建材的不利影响等主要问题。通过对复合协同激发剂的配方优化、除碳工艺的择优选取,并采用合理的技术路线进行试验,借助于X射线衍射仪、扫描电子显微镜及力学测试仪等仪器对试样进行分析和研究。本论文采用浮选法除碳,机械活化、化学活化和水热蒸养“三位一体”的活化工艺,有效的激发出粉煤灰的潜在火山灰活性。浮选法除碳工艺比高温法除碳工艺除碳效率高,而且在节约能源和环保方面优势突出;对粉煤灰进行精细粉磨使其颗粒细化,比表面积增大,并破坏粉煤灰中玻璃质硬壳,增强其反应活性;混合磨细,使粉煤灰和激发剂充分接触并混合均匀,增强其后续的水化反应能力;优选出复合协同激发剂,最大限度的激发出粉煤灰的活性;养护制度的优化,为水化反应提供适宜的条件。结果表明:采用浮选法除碳,精细粉磨2h,混合磨细30min,石灰系复合协同激发剂和60℃的养护温度在28d养护时间的条件下,粉煤灰掺入量为75%的试样抗压强度41MPa,达到国际先进水平;对水化产物进行X射线衍射仪分析可知:产物中有大量的水化硅酸钙、水化铝酸钙、钙矾石等水化硅酸盐矿物出现;通过扫描电子显微镜对水化产物显微形貌观察可知:粉煤灰胶结体形成了结构连续、相互交织、内部结构紧密的水化产物。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 粉煤灰的利用
• 1.2.1 粉煤灰利用的历史演变
• 1.2.2 粉煤灰的利用现状
• 1.3 目前存在的问题
• 1.4 研究目的、意义及创新点
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究的意义
• 1.4.3 研究的创新点
• 2 研究方法
• 2.1 粉煤灰形成及特性
• 2.1.1 粉煤灰形成
• 2.1.2 粉煤灰特性
• 2.2 理论基础
• 2.3 粉煤灰的活化研究
• 2.4 试验方法
• 2.5 主要解决的问题
• 2.6 技术路线
• 2.7 本论文所做的工作
• 3 试验设计
• 3.1 正交设计原理
• 3.2 本论文拟采用的正交表
• 3.3 本论文拟采用的正交分析方法
• 4 试验研究
• 4.1 试验原材料
• 4.1.1 陕西某电厂Ⅲ级粉煤灰
• 4.1.2 外加剂
• 4.1.3 试验设备
• 4.2 粉煤灰的活化
• 4.3 粉煤灰的除碳
• 4.3.1 粉煤灰中残碳的形态
• 4.3.2 粉煤灰中残碳对粉煤灰节能环保建筑材料的影响
• 4.3.3 本研究除碳的选择
• 4.4 配方设计
• 4.4.1 试验配方一
• 4.4.2 试验配方二
• 4.4.3 试验配方三
• 4.5 工艺设计
• 5 试验结果分析
• 5.1 试验配方力学测试结果
• 5.2 试验配方力学测试结果分析
• 5.3 试验配方优化结果
• 5.4 激发剂在复合协同激发剂中对粉煤灰节能环保建筑材料的影响
• 5.5 试验配方XRD 分析
• 5.6 试验配方SEM 分析
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录