粉煤灰_石灰_硫酸盐系统

合集下载

低品质粉煤灰与超细石灰石粉制备高性能混凝土的研究

．
１设备．２
５．
Ｘ一锥形球磨机，Ｊ６强制式混ＭＱ６７ＨＷ－０
第３卷第３５期
非金属矿
２１年５０２月
凝土搅拌机，Ｈ．Ｇ－０型混凝土试验用振动台，．ＺＤ８ＹＨ２Ｂ型标准恒温恒湿养护箱，Ｗ－０００ＷＡ１０Ａ微机控制电液伺服万能试验机，ＬＴＤ混凝土坍落度仪，慢冻法ＴＤＳ冻融试验箱，Ｒ－型多功能氯离子渗透仪，ＬＮＹ１ＩＭＧＳ型混凝土硫酸盐干湿循环试验机。
离子渗透试验、抗冻试验和抗硫酸盐侵蚀试验。
表３混凝土试验配合比／ｇｍ（／）ｋ
编号水泥粉煤灰
ＪＺ０ＪＺ１Ｊ２ＺＣＬｌＣＬ２ＣＬ３ＣＬ４ＣＬ５ＣＬ６４００２００２００２００２００２００２００２００２０００２００２００１０９ｌ０８１０７１０６１０５１０４
从表４中可见，入原状粉煤灰后混凝土强度掺
下降很多，而掺入磨细粉煤灰后混凝土强度有明显回升，明对低品质粉煤灰实施物理活化能有效发挥其说活性。但不论掺入哪种粉煤灰，混凝土试块早期强度都较低，８强度才有明显升高，２ｄ这符合粉煤灰早期水
泥，Ｌ系列试块为用磨细石灰石粉取代Ｊ２掺合料ＣＺ
体呈下降趋势，说明适量的石灰石粉会提高混凝土早
期强度，石灰石粉的掺入对后期强度不利；龄期但在方面，随着龄期延长，煤灰开始水化，时无论石灰粉这石粉掺量如何，件强度都有较大增长，试只掺磨细粉煤灰的Ｊ２甚至接近水泥混凝土。Ｚ

粉煤灰的化学活性及激活方法

粉煤灰的化学活性及激活方法摘要：粉煤灰是一种对环境产生严重污染的工业固体废弃物，但粉煤灰中含有大量以活性氧化物SiO2和Al2O3为主的玻璃微珠，因此粉煤灰既具有很好的吸附性能，又是制备水处理絮凝剂（化学活性）的好原料。

化学活性是指其中的可溶性SiO2、Al2O3等成分在常温下与水和石灰缓缓反应，生成不溶、稳定的硅铝酸钙盐的性质，也称火山灰活性。

需要说明的是，有些粉煤灰本身含有足量的游离石灰，无须再加石灰就可和水显示该化学活性。

本文主要介绍了粉煤灰的化学活性激活的三种方法，其中对于目前使用最广泛的碱性激发法做了重点介绍。

关键词：粉煤灰、化学活性、火山灰活性、激活正文：粉煤灰化学活性的决定因素是其伭瞄玻璃体含量、玻璃体中可溶性的SiO2、Al2O3唫量及玻璃体解聚能力。

决定粉煤灰潜在化学活性的因素是其中玻璃体含量、玻璃体中可溶性SiO2、Al2O3含量及玻璃体解聚能力。

由此可知要提高粉煤灰的早期活性,必须破坏表面≡Si-O-Si≡O和≡Si-O-Al≡网络构成双层保护层,使[SiO4]、[AlO4]四面体形成的三维连续的高聚体变成单体或双聚体等活性物。

为下一步反应生成C-S-H,C-A-H等胶凝物提供活性分子粉煤灰的活性是粉煤灰颗粒大小、形态、玻璃化程度及其组成瞄翼合反映，也是其应用价值大小的一个重要参数。

粉煤灰的活性大小不是一成不变的，它可以通过人工手段激活。

常用的方法有如下三种：1 机械磨碎法机械磨碎对提高粉煤灰的活性非常有效。

通过细磨，一方面粉碎粗大多孔的玻璃体，解除玻璃颗粒粘结，改良表明特性，减少配合料在混合过程的摩擦，改善集料级配，提高物理活性（如颗粒效应、微集料效应）；另一方面，粗大玻璃体尤其是多孔和颗粒粘结的破坏，破坏了玻璃体表面坚固的保护膜，使内部可溶性的SiO2、Al2O3溶出，断键增多，比表面积增大，反应接触面增加，活化分子增加，粉煤灰早期化学活性提高。

2水热合成法粉煤灰是在高温流态化条件产生的，其传质过程异常迅速，在很短的时间（约2～3s）内被加热至1100～1300℃或更高温度，在表面张力作用下收缩成球形液滴，结构迅速变化，同时相互粘结成较大颗粒，在收集过程又由于迅速冷却，液相来不及结晶而保持无定形态，这种保持高温液相结构排列方式的介稳结构，内能结构处于近程有序，远程无序，常温下对水很稳定，不能被溶解（无定型态SiO2是可溶的）。

粉煤灰和脱硫石膏的特性

粉煤灰和脱硫石膏的特性1. 粉煤灰是燃煤锅炉排放的废渣,是煤燃烧后形成被烟气携带出炉膛的从烟气中收捕下来的细灰;粉煤灰也称飞灰,是燃煤电厂将煤磨细成100μ m 以下的细粉,用预热空气吹入炉膛悬浮燃烧,产生高温烟气,经由捕尘装置捕集得到的粉状残留物,是一种人工火山灰质材料;对于粉煤灰的综合利用,一般也包括炉底渣16-20;1颜色粉煤灰的颜色一般在乳白色到灰黑色之间变化;粉煤灰的颜色是一项重要的质量指标,可以反映含碳量的多少和差异;在一定程度上也可以反映粉煤灰的细度,颜色越深,粉煤灰的粒度越细,含碳量越高;粉煤灰有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分,通常高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰;2粉煤灰的细度和比重粉煤灰颗粒细度与磨制的煤粉细度有关,一般在 0.4~320μm 之间,相对密度一般为 1.3~2.7g/cm3 ;粉煤灰越细,细粉占的比重越大,其活性也越大;粉煤灰的细度影响早期水化反应;3粉煤灰的物理性质粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量,这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映;由于粉煤灰的组成波动范围很大,因此其物理性质的差异也很大;表1 粉煤灰的物理性质性质单位数据范围平均值密度g/cm33~42堆积密度g/cm30.32~1.90.71密实度t/m322~4536.5比表面积cm2/g氮吸附法：700~170003330透气法：1340~69803230原灰标准稠度%26~6949需水量%77~18010028天抗压强度比%33~7860 3粉煤灰的化学成分粉煤灰的化学成分与煤所含有的各种物质成分有关,主要成分是二氧化硅SiO2、三氧化二铝Al2O3、三氧化二铁Fe2O3、氧化钙CaO、氧化镁MgO、未燃尽的炭烧失量,还有少量微量元素等;其中SiO2、Al2O3、Fe2O3三种成分占70%左右,CaO和MgO含量较小;从物相上讲,粉煤灰是晶体矿物和非晶体矿物的混合物;其矿物组成的波动范围较大;一般晶体矿物为莫来石、磁铁矿、赤铁矿、石英、石墨及少量硅酸盐、方铝矿、金红石等,其中莫来石硬度大,粉磨较困难;非晶体矿物为玻璃体、无定形碳和次生褐铁矿,其中玻璃体含量占50%以上,主要由硅铝质等组成,这些玻璃体经过高温煅烧,储藏了较高的化学内能,是粉煤灰活性的主要来源;4粉煤灰的需水量比粉煤灰的需水量比在一定程度上反映粉煤灰的物理性质的优劣;最劣质的粉煤灰的需水量比往往高达120%,优质粉煤灰需水量比在90%以下;5粉煤灰中的微量元素粉煤灰中含有多种微量的金属、非金属元素;火电厂原煤经过磨细后吹入炉膛燃烧,收尘采取多级电场除尘器,从第一电场至末电场,粉煤灰的细度逐渐变细,细粒径的粉煤灰比表面积、表面活性和吸附功能均较大,从而导致绝大多数微量元素趋向在细粒径中富集,其富集程度是粗灰的数倍;2. 1脱硫石膏的物理性质脱硫石膏颗粒特征和物理状态与天然石膏相比有较大的差异;脱硫石膏含有10%~25%附着水,呈湿粉状;正常脱硫石膏的外观颜色近乎白色,随杂质含量变化呈黄白色或灰褐色;脱硫石膏较天然石膏细,粒径一般不超过 92μm,且80%以上的粒径在30μm~60μm 之间,级配不如天然石膏磨细后的石膏粉;天然石膏经过磨细后粗颗粒多为杂质,细颗粒多为石膏,而脱硫石膏粗颗粒多为石膏,细颗粒多为杂质;基于以上原因,脱硫石膏虽细,但其比表面积却不如天然石膏21-24;2脱硫石膏的化学性质在化学成分上,脱硫石膏与天然石膏的主要成分均为二水硫酸钙;脱硫石膏中二水硫酸钙含量达90%以上,高于天然石膏中二水硫酸钙的含量;脱硫石膏游离水含量一般在10%~25%左右,还含有飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙以及钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质;脱硫石膏在使用过程中必须严格控制可溶性盐浓度,如钾、钠、氯离子及氧化镁等物质的含量;3脱硫石膏的特性1颗粒过细天然石膏经粉粹后,细度约140μm,而脱硫石膏颗粒直径小于60μm30~50μm,由于颗粒过细而带来流动性和触变性问题;2有一定的含水率脱硫石膏的含水率一般达到10%~25%;由于其含水率高、粘性强,在装载、提升、输送的生产过程中极易粘附在各种设备上,造成积料堵塞,影响生产过程的正常进行;3颜色偏深质地优良的脱硫石膏是纯白色的,但常见的呈深灰色或带黄色,作为粉刷石膏和装饰石膏将影响外观,主要原因是烟气除尘系统效率不高,致使脱硫石膏含有较多的粉煤灰,其次是由于石灰不纯,含有铁等杂质;4堆密度大脱硫石膏的堆密度达 1g/cm3左右;堆密度大对其贮存、生产和产品的性能有重要影响;脱硫石膏与天然石膏的最大不同,在于脱硫石膏含有某些杂质,而这些杂质对石膏制品的性能造成不同程度的危害;。

粉煤灰在实验室条件下的活性激发

摘
要：本文以此所做的主要工作：Ｉ使粉煤灰变废为宝，实验室条件下充分激发其活性；２模拟软土地基处理中的桩（）在（）
体，在实验室条件下研究其强度发展、性分析及桩间土化学性质的变化，耐久判断其在地基处理中的可行性。
关键词：粉煤灰；山灰活性；火石灰；酸盐；硫基本系统；拟桩体模
维普资讯
第３３卷
第３期
四川建筑科学研究
ＳｃｕｎＢｉｉｇＳｉｎｅｉｈａｕｌｎｃｅｃｄ１５１
２００７年６月
粉煤灰在实验室条件下的活性激发
李江华，邓朝飞
（四川建筑职业技术学院，四川德阳６８０）１００
ｓｍｕａｅ．ｅｓｅｇｈｄｖｌｐｎｎｕａｉｔｆｓｍｕａｉｎｐｌｓａｌａｈｈｍｉａｒｐｒｉｓｏｈｏｌａｎｉｓａｅｉｌｔｄＴｔｎｔ — ｅｅｏｉｇａｄｄｒｂｌｙｏｉｌｔｉ，ｗｅｔｅｃｅｃｐｏｅｔｆｔｅｓｉｍｏｇｐｌ，ｒｈｒｉｏｅｓｌｓｌｅｅｒｓａｃｅｎｅｈａｅｍ．ｅｃｖｙａｈｉａａｌｂｅｉｈｏｄｔｎｔｅｔｎ．ｅｅｈｄｕｄｒｔｅｌｔｒＴａ６ｅｆｓｖｉｌｎｔｅｆｕａｉｒａｍｅｔｒｂｈｌｓａｎｏＫｅｒｓ：ｙａｈ；ｏｚｌｎｃｔ；ｉ；ｕｆｔｂｉｙｔｍ；ｉｌａｉｎｐｌｓｙｗｏｄｆｌｓｐｚｏａｉｉｌｍｅｓｌｅ；ａｃｓｓｅｓｍｕｔｉｙａｓｏｅ

石灰粉煤灰稳定砂砾底基层及基层施工方案

石灰粉煤灰稳定砂砾底基层及基层施工方案石灰和粉煤灰是常用的稳定剂，可以用于砂砾底基层的稳定和基层施工。

以下是一个关于石灰和粉煤灰稳定砂砾底基层及基层施工方案的详细说明。

一、砾石底基层的选择和准备在稳定砂砾底基层之前，首先需要选择合适的砾石作为基层材料。

砾石应具有一定的强度和耐久性，同时应符合工程设计要求。

1.选择砾石选择砾石时应注意以下几个方面：-砾石的颗粒大小应均匀，不超过规定的最大颗粒大小。

-砾石应具有一定的坚硬程度，不易破碎。

-砾石应具有一定的抗压强度和耐久性，能够承受后续施工和使用的荷载。

2.准备砾石底基层准备砾石底基层时，首先应清除现场的杂物和积水。

然后利用挖掘机或平地机对基层进行整平和夯实，使其均匀、紧实，并符合设计要求的高程和坡度。

二、石灰稳定砂砾底基层的施工方案石灰稳定砂砾底基层是利用石灰对砂砾进行稳定的方法，主要借助于石灰与土壤中的粘土颗粒发生反应，加强土壤的稳定性和强度。

1.石灰的选择和投入量选择适合的石灰种类和投入量非常重要。

常用的石灰种类包括生石灰和消石灰。

根据工程设计要求和土壤性质，确定石灰的投入量。

通常，石灰的投入量为土壤干质量的2%~6%。

2.投入和混合投入石灰前，应先将砂砾进行湿润处理，使其含水率达到设计要求的湿度。

然后，在湿润的砂砾表面均匀撒匀石灰。

使用挖掘机或机械搅拌机对砂砾和石灰进行混合，直至均匀。

3.水分控制和压实在石灰与砂砾混合后，应对混合料进行湿润处理，使其湿度保持在设计要求的范围内。

然后使用压路机对混合料进行多次压实，直至达到设计要求的密实度。

三、粉煤灰稳定砂砾底基层的施工方案粉煤灰稳定砂砾底基层是利用粉煤灰对砂砾进行稳定的方法，粉煤灰具有较高的稳定性和耐久性，可以增加砂砾的粘聚力和强度。

1.粉煤灰的选择和投入量选择适合的粉煤灰种类和投入量非常重要。

根据工程设计要求和砂砾性质，确定粉煤灰的投入量。

通常，粉煤灰的投入量为土壤干质量的10%~20%。

2.投入和混合投入粉煤灰前，应先将砂砾进行湿润处理，使其含水率达到设计要求的湿度。

粉煤灰-石灰-半水石膏胶凝材料的研究

・
１６－２
广州化工
２１００年３８卷第８期
粉煤灰一石灰一半水石膏胶凝材料的研究木
崔永霞，杨敏
（贵州大学化学与化工学院，贵州贵阳５００）５０３
摘要：研究了粉煤灰一石灰一半水石膏（Ｌ）ＦＧ胶凝材料中，半水石膏对胶凝体系性能的影响作用。结果表明：增大半水石膏
关键词：半水石膏；ＬＦＧ胶凝材料；性能；影响
ＳｕｄｎＦｌｈ —ｌｍｅ—ｇｐｕｍｍｅｔｔｕａｅｉｌｔｙｏｙＡｓｉｙｓＣｅｎｉｏｓＭｔｒａｓ
ＣＵ／ｙ一ｘａ，Ｙ０ｉＡＮＧｉＭｎ
（ｃｏｌｆｈｍｉｒａｄＣｅｉｌｎｉｅｉ，ｕｈｕＵｉｒｉ，ｕｎｄｎｕｎｚｏ５０３ＣｉａＳｈｏｏＣｅｓｙｎｈｍｃｇｅｒｇＧｉｏｎｖｓｙＧａｇｏｇＧａｇｈｕ５００，ｈｎ）ｔａＥｎｎｚｅｔＡｂｔａｔＥｆｔｆｅｉｙｒｔｄｇｐｕｎｔｅｐｏｅｔｓｏｙａｈ—ｌｅ—ｇｐｕＦＧｅｅｔｏｓｍｔｒｌｓｒｃ：ｆｃｏｍｈｄａｙｓｍｏｒｐｒｅｆｓｅｈｅｈｉｌｆｉｍｙｓｍ（Ｌ）ｃｍｎｉｕａｉｓｔｅａ
的掺量，ＬＦＧ胶凝材料的标准稠度用水量增加，凝结时间缩短。半水石膏的掺入改善了ＦＧ胶凝材料早期强度。胶凝材料中粉煤灰Ｌ的反应率与半水石膏掺量存在一定关系。半水石膏的掺人使胶凝材料对干湿度的敏感度增加，因此养护方式的选择对胶凝材料的强

粉煤灰活性激发及应用

维普资讯
第３３卷
第６期
四川建筑科学Байду номын сангаас究
ＳｃｕｎＢｕｌｉｇＳｉｎｅｉｈａｉｎｃｅｃｄ１４７
２００７年１２月
粉煤灰活性激发及应用
顾强康，李宜峰李宁，
（．西安理工大学水利水电学院，１陕西西安
ａｐｉａｉｎｐｌｃｔｏ
Ｇｉｎｋｎ，Ｉｉｎ２ＬｉｇＵＱａｇａｇＬｆｇ，ＩＮｎＹｅ
（．ｓｔｔｏｔｒｅｏｒｅｎｙｒ・ｌｔｃＥｇｅｒｇＸ ’ ｕｅｉｆｅｈｏｏｙＸ’ ７０４，ｈｎ；１ＩｔｕｅｆｅＲｓｕｃｓｄＨｄｏＥｅｒｎｉｅｎ，ｉｎＵｖｒｔｏｃｎｌｇ，ｉｎｉＷａａｃｉｎｉａｉｓｙＴｎａ０８Ｃｉａ１２ＴｅＥｇｅｒｇＩｓｔｔ，ｒｏｅＥｇｎｅｎｎｖｒｔ，ｉｎ７０３，ｈｎ）．ｈｎｎｅｎｔｕｅｒｎｅｒｇＵｉｓｙＸ＇１０８ＣｉａｉｉｎｉＦｃｉｉｅｉａ
关键词：粉煤灰；粉煤灰混凝土；活性复合激发；期强度；早耐磨性
中图分类号：Ｕ２．５Ｔ５２３文献标识码：Ａ文章编号：０８—１３（０７ｏ１０９３２０）６一Ｏ４Ｏ１７一５
Ｔｅｄｓｅｓｇｏｅｆ－ｓｏｏｉｃｉａｉｎａｄｓｕｙｏｓｈｉｐｎｉｆｈｙａｈｃｍｐｓｅａｔｔｎｔｄｎｉｎｔｌｔｖｏｔ
较快，ｄ强度在基准混凝土的８％以上，８ｄ９７０２，０ｄ的强度分别在基准混凝土的９％，０％以上；７１３但粉煤灰混凝土２ｄ的耐８磨性比基准混凝土低，采用活性复合激发的粉煤灰混凝土４２ｄ的耐磨性比基准混凝土提高１％～１％。１８

CJJ4-97粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规程

中华人民共和国行业标准中华人民共和国行业标及验收规程北京中华人民共和国行业标准天津市市政工程研究院中华人民共和国建设部年月日北京的通知建标号根据建设部建标由天津市市政工程研究院主编的业经审编号自年月日起原城乡建设环境保护部部标准本标准由建设部城镇道桥标准技术归口单位北京市市政设计研究院负责归口管理由建设中华人民共和国建设部年月日原材料粉煤灰石灰土集料水混合料悬浮状态检验公式配合比抗压强度与应用抗压回弹模量设计参数与路面结构组合施工准备工作配料含水量要求拌和摊铺整型碾压早期养护雨季施工措施提高混合料早期强度措施面层结合措施改善基层缩裂性质措施附录粉煤灰石灰类混合料抗压强度试验方法附录几种常用计算公式附录本规程用词说明附加说明总则煤灰修筑道路基层经济合理保证工程质量本规程适用于各等级道路沥青路面和水泥混凝土路面的粉煤灰石灰类混合料基层平均气温低于不宜施工可采用低温施工粉煤灰石灰类混合料道路基层施工及验收除应符合本规程外原材料粉煤灰修筑道路基层使用的粉煤灰总量宜大于在温度为于当烧失量大于当其混合料强度符合总量和烧失量符合要求的新排放或陈年堆石灰含量宜大于消石灰的含量宜大于含量在但剂量不宜超过石灰的含量小于石灰的含量或应符合本规程附录磨细生石灰应当采用石灰类工业废料其适用条件可按本规程第严禁采用含有有害物质宜为并不当土的塑性指数小于或大于应采取土中有机质含量应小于硫酸盐含量宜小于注有机质和硫酸盐含量分别指其与土的重量比集料碎砖和稳定的钢应符合表集料压碎值的试验方法应符合本规程附录集料压碎值抗压强度与其适用范围表注碎石砾石砂砾高炉矿渣和钢渣用压碎值碎砖用抗压强度悬浮密实型混合料中集料的最大粒径不应大于并应小于混合料每层压实厚度的骨架密实型混合料中集料的最大料径不应大于并应小于混合料每层压实厚度的值大于混合料组成类型与应用粉煤灰石灰类混合料的组成设计应符合下列规定混合料的结构组成应具有良好压实性混合料的配合比组成应能使压实混合料的加固很快列规定悬浮密实型混合料混合料中细料的压实体积应大于集料在疏松状态时的空隙体积即集料在压实混合料中处于骨架密实型混合料混合料中细料的压实体积应界集料在压实混合料中有一定骨架作用密实型混合料由结合料与几种细料组成的任何配合悬浮密实型混合料中的集料用量应控制在最大粒径较大颗粒强度可较低适用于各等级道骨架密实型混合料中的集料用量应控制在宜用于铺筑快速路和主干密实型混合料能获得较好的经济效益可根据具体条悬浮状态检验公式悬浮密实型混合料中的集料在压实混合料中的当当配合比粉煤灰石灰集料混合料中粉煤灰与石灰的比例宜为至粉煤灰与石灰的比例宜为至可按表可用最佳含水量和最大干密度并应采用本规程附录悬浮密实型粉煤灰石灰集料混合料的最大干密度和最佳含水量可按下列公式计算式中一般用抗压强度与应用粉煤灰石灰类混合料龄期抗压强度应符合表的混合料龄期抗压强度表注龄期抗压强度主次干路基层抗压强度不粉煤灰石灰类混合料基层的沥青路面结构组合典型模式及其适用范围可按表沥青路面结构组合典型模式及其适用范围表注集料石灰土土石灰土厚度凡能用于基层的混合料均能用于底基层或垫层凡能用于底基层的混合料均能用于垫层注凡能用于快速路和主干路基层的混合料施工准备工作在能封闭交通道路可采用路床备料可采用集中备料或厂试验钙质石灰应在用灰前镁质石灰应在用灰前加水使石灰并保持含水量在消解生石灰用水量可为生石灰重的湿排粉煤灰含水量大于干排粉煤灰其含水量均宜保持在并应防止雨淋或配料配料可按下列三种方法进行质量法中式算出各种原材料湿质量快速体积法的式换算为体积比用容体积法适用于拌和少量层铺法用中式计算各种原材料松铺厚度以此控含水量要求并也可一次加水后闷料混合料中水分过多时应晾晒风干使含水量接近最佳含水混合料的加实际含水量和最佳含水量等数据采用本规程附录中式拌和粉煤灰石灰类混合料的拌和方式应符合下列规定的快速路和主干路对施工场地开阔或需要利用现场土等原材料时可用也可在路床外场地用机械集中拌和混皮带运输机拌和均匀的混合料应卸至储料场待应用装载机翻拌均运输和摊铺拌和含水量应高于最佳含水量的混合料宜随拌和结宜采用专用稳定土拌和机拌和均匀也可用拖拉机带多铧犁和旋转犁或圆盘耙相配合翻应辅以混合料从拌和均匀到压实时间应根据不同温度混合料水当气温在不宜超过当气温在应在拌和均匀的粉煤灰石灰类混合料中不应含有大于的土团粒和大于的石灰或粉煤灰团粒以及大于本规程第拌和后的混合料应均匀无夹摊铺整型当拌和均匀的粉煤灰石灰类混合料摊铺整型时含水量允许偏差应符合表含水量符合本规程表规定的混合料松铺厚度应为压实厚注为混合料最佳含水量亦可采用表粉煤灰石灰类混合料压实系数表粉煤灰石灰类混合料摊铺整型后应封锁交通并应立即进碾压粉煤灰石灰类混合料每层压实厚度应根据压路机械的压实功能决定并不得大于且不得小于若采用振动力每层压实厚度可增至人工拌和人工摊铺整型的混合料应先用两轮压路直线段应平曲线段应由内侧路肩向外侧路肩碾碾压可再用三轮压路机或振动压路机压机械摊铺整型的混合料可直接用三轮应每次应重叠用三轮压路光轮压路机宜为振动压路机宜为应符合下列规定快速路和主干路压实度基层不得小于底基层和垫层不得小于基层不得小于底基层和垫层不得小于标高和平整度应符高处铲当基层混合在碾压中出现将混合料碾压时若出现松散堆移现象当工作间断或分段施工时衔接处可预留混合料不压实宜为应为纵缝应垂直相接在有检查井应配备火力夯等小型夯压机具对大型碾压机械碾压不到或碾压早期养护养生期的长短应根据环境温度确定当环境温度在不得少于当环境温度在不得小于应浇洒乳化乳化沥青用量宜为并应以在养生期内保不得用水管直接可选用集料含量大的混合料基层并用乳化沥青养生的用量撒布粗砂或按约的用量撒布方可开放交通应及时粉煤灰石灰类基层应在达到设计规定的结硬强度后方可在规定养生期内基当超过规定养生期石灰加固类混合料底基层和垫层的养生可在下层混合料压实后雨季施工措施雨季施工应集中力量分段施工各段土基应在下雨前碾压对软土地段或低洼之处路床应开并应大堆对已摊晾晒至接应在下雨前铺压垫层提高混合料早期强度措施在混合料中掺入掺加混合料总干重或其他早强剂在符合混合料结构组成设计规定其最低含水量宜小于最佳含水量的至低温施工措施和低温施工条件条并应增加石灰剂量压实混合料从结不因外力作用而使结构受到破坏应符合下列规定底基层和基面层结合措施再采快速路和主干路的基层上可铺筑层厚及以上沥青碎石层当沥青面层较厚时可洒布一层结合沥青其用量宜为次干路的基层上其用量宜为可洒布一层结合沥青其用量宜为改善基层缩裂性质措施温变动下发生有规律不用或少用土尤其是粘土等收缩性大的原材料混合料结构组成在符合本规程第条规定前提可加大集料用量混合料基层上预设缝距和设缝工艺都选用恰当的人其宽度宜为质量标准与检查验收合格后方可进行下一粉煤灰石灰类混合料基层质量与检查验收应符合表粉煤灰石灰类混合料基层质量与检查验收要求表原材料和混合料的试验或检验项目应符合表的规混合料质量试验或检验项目表需快速决定混合料基层可采用本规程附录试验方法中测定试件相当于石灰活性氧化钙含量测定本试验法适用于测定粉煤灰石灰类混合料中使用石灰的活性说明石灰中的活性氧化钙能与粉煤灰等火山灰质材料起缓慢利用较稀的盐酸和较快的速度滴定可排除与火山灰质材料很少起作用的钙盐如碳酸钙的干结合滴定终点其作用是蔗糖先与氧化钙和水化然后再与盐酸作用反应式如下氧化钙蔗糖蔗糖钙蔗糖钙盐酸蔗糖氯化钙试验仪具和试剂筛孔和各直径容积称量感量能调节温度直径容积配制为左右通过用四分法缩分为再用研钵磨细通过筛孔用四分法缩分为左将试样在然后移于干燥器中冷却用称量瓶按减量法称取试样约迅即加入蔗糖盖于试样表面同时加入玻璃珠约接着即加入新煮沸并已冷却的蒸馏水并强烈摇荡摇荡后开启瓶塞加入酚酞指示剂溶液即呈现粉红色在滴定时应读出滴定管初读然后以的速度滴定如在内仍出现红色最后记录盐酸耗量计算按式用百分数表示式中记录盐酸浓度标定在分析天平上用减量法取无水碳酸冷却后滴入甲基橙指示剂滴溶液盛于滴定管中记录盐酸耗量按式计算盐酸溶液的准确浓度式中的耗量石灰活性氧化钙和氧化镁含量测定本试验法适用于测定粉煤灰石灰类混合料中使用钙质石灰说明拌制粉煤灰石灰类混合料用的石灰宜为钙质石灰形成水容易保但我国目前的石灰规格把氧化钙和氧化镁含量混合计算以代替日常生产常用的本规程附录如果氧化镁含量较高采用本测定方法滴定时终点的时间将会延长对但由于石灰类混合料主要要求因此试验仪具和试剂一当量浓度盐酸标准液取浓盐酸以蒸馏水稀释至但无水碳酸钠称量应改为其他仪具与试剂试验方法用减量法迅速称取石灰试样放入加入新煮沸并已冷却的蒸馏水和余颗玻璃加热但勿使沸腾滴入酚酞指示剂至记录此毫稍停如记录此毫升数减式中中所列滴定消耗标准溶液数消耗标准溶液数多采用记录石灰活性氧化钙和氧化镁含量试验记录附录集料压碎值试验方法本试验方法适用于测定粉煤灰石灰类混合料中使用集料说明抵抗压碎的性能是用规定尺寸的集采用标准试筒按规定的施荷方法以压试验仪器一个内径两端部开口的钢制圆形试筒一个压柱和一块底板即凡与集料接触的表面都要进行热处理使其表面硬化达到维氏硬度并保持光滑状态集料压碎值试验仪一台并在内达到一根直的圆截面金属棒直径为长一头加工成半球面筛孔尺寸和一台称量为感量天平一个圆柱形金属长筒用铁皮制直径为高试样准备用于标准试验的集料应全部通过的筛孔并全部停留在所筛分的集料试样数量应足够做三个试验试验时如温度应该不超过烘干的时间不要超过每次试验的试样数量按下述方法夯击后试样在试筒将试样分三层每层都用夯棒从距试样表面大约高度处自由落下夯击次最后用夯棒作为直刮刀将表面刮以后就用此相同数量的试样进试验方法将试筒安放在底板上将上面所得数量的试样分三次倒入试筒中用夯棒如上面所述那样对试样夯击应注意使压柱水平地安放在试样表面上将装有试样的试筒连同压柱放到压力机上以尽可能均匀的速度施加荷载并在时达到总荷载在达到总荷载后将试筒等从压力机上取下用应分几次筛每次筛分时均需筛到内没有明显数量的细料通过筛孔为止称量通过筛孔的全部细料在筛分和称量过程中每一种试料计算用式用百分数表示干试样质量筛孔的细料质量粉煤灰石灰类混合料最大干密度和最佳含水量测定方法适用范围说明粉煤灰石灰类混合料压实得愈密实但要压到需要的密度过湿或过干均不能此外压实的功能不同其最佳压实含用以修筑路面基层的粉应用重型试验仪具容积和各一套重型击实仪主要技术参数脱模机一台称量感量称量感量孔径和各一个消过并按称料时计入水分质量石灰的过筛方法然后过为则用本规程中式和式计算混合或筛径为计算超尺寸颗粒占集料的百分数在配料时即当规定最大粒径为大于部分用集料代替当规定最大粒径为大于部分用按设计配合比进行配料将配好的混合料在拌盘中拌和均匀预定依次相差约其中至少有表粉煤灰石灰类混合料最佳含水量按预定含水量将应加均匀地喷洒在试料上用拌和铲将如混合料中含有土其浸润时间可适当延长应在试样浸润并在试验步骤根据混合料中集料的最大粒径如为将垫块放入取制备好的试样当试筒直径为应使击实后试样高度约等于筒高的当试筒直径为应使击实后试样高度约等于试筒净高的均匀地装然后按每层击实次或次击实时锤应自由垂直落下击完后将表面拉毛安装好套环第三层的超过试筒的余料高度不得大于齐筒顶细心削平试样擦净筒试筒准确至试筒准确至从试样中心处取两个有代测定其含水量计算至其平行误差不得超过然后计算试样的干密度按上述步骤对其他含水量的试样进行试验注意每次装筒的混合料质量要大致相等过多或过少都会影响试验结果计算及制图按式计算每次击实后试件的干密度制图绘制干密度与含水量的关系曲系横坐标分别表示混合混合料关系曲线粉煤灰石灰类混合料抗压强度试验方法对工地混合料基层施工质量或拌和厂混合料生产质量进行检验试验仪具圆柱形试模三套和试模压制试件用也可用成型架和测定试件抗压强度用脱模机一台称量感量称量感量各一台称量感量圆孔筛孔径深度大于试件高度烘箱捣棒塑试样准备试验室配料粉煤灰过土过筛集料过或筛大粒径为或将材料在拌按最佳含水量将应加的水浸润时间一般为其浸润时间可适当延长至如应在试料浸润后再加入水个试件的试料记录试样采集桩号或厂拌日期和混合料送试验室立即测定含水量如采用并在如试件中含有少量超尺寸颗粒集料试件制备最佳含算出每个湿试件质量如为拌和厂取样试件按试件按试件按计算试件湿重然后分盘称取试样按照表制试件时压头两边垫以将湿混合料一次分两次或分三次均匀地并将将试模连同垫板放于压力机上先以约的压强对混合料进行初压然后慢速均匀地施至达到规定的试件高度为止稳定后卸载将试模移于脱模机上精确至取四处高度的平均值作为试件高度它与试件规定高或精确至个或分成两组或三养生立即放到恒温恒湿箱或养生室内养生和养生温度为相对湿度大于试验步骤将其置于水浴中浸水在浸水过程中应保持水面在试件顶面以上到达浸水时间后用湿布吸去周边水分启动压力然后以的变形速度加压试件快速抗压强度测定这种强度测定是供拌和厂控制日常产品质量或工地及时了解可与将组试件放在破坏计算按式式中试件快速养生抗压强度几种常用计算公式质量法计算公式式中体积法计算公式式中层铺法计算公式式中水量计算公式水量号为减混合料最佳含水量式中混合料松铺厚度计算公式式中混合料干松密度附录本规程用词说明对要求严格程度不同的用词说明如下表示很严格非这样做不可的正面词采用反面词采用均应这样做的正面词采用反面词采用不应或首先应这样做的正面词采用宜或可反面词采用条文中指明应按其他有关标准执行的写法为应按执行或应符合要求参加单位及主要起草人名单主编单位天津市市政工程研究院参加单位北京市市政工程研究院上海市市政工程研究院主要起草人王立柱刘士元李元干李耀宗陈泽欣。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

新型建筑材料8/1998#19#粉煤灰-石灰-硫酸盐系统t钱觉时肖保怀袁江王智

1 前言人们早已从理论上认识到粉煤灰掺加石灰和硫酸盐可作为胶凝材料,并进行了大量的试验研究,由于作为胶凝材料强度太低未引起人们足够的重视。但随粉煤灰引起的环境问题日益恶化和粉煤灰在建材中应用后对节约能源、资源的积极作用,以及粉煤灰建材资源化观点为更多人所接受,粉煤灰掺加石灰和硫酸盐作为激发粉煤灰活性的一个系统的意义越来越大,对这一系统进行深入的研究不仅有比较重要的理论意义,也有非常广泛的应用前景。

2 粉煤灰-石灰-硫酸盐系统的作用粉煤灰属于CaO-SiO2-Al2O3系统,相比于波特兰水泥熟料只是CaO含量比较低。因此,理论上补充CaO,粉煤灰就可以水化硬化而形成强度,这实际上就是火山灰质材料的特性。但试验结果显示,即使所采用的粉煤灰品质比较好,粉煤灰水化硬化速度仍很慢,强度也极低,无实际应用价值,只有在高温高压条件下添加CaO,才可以获得比较高的强度。这里所提的粉煤灰-石灰-硫酸盐系统是指常温常压条件下,粉煤灰在这一系统中活性能得到比较充分、快速的激发,并且在粉煤灰建材中具有一定的适用性。常温下粉煤灰-石灰-硫酸盐系统对粉煤灰活性激发虽然不象高温高压下那样显著,但这一系统无论是从应用角度还是理论层次都有比较重要的意义。甚至可以认为粉煤灰-石灰-硫酸盐系统是激发粉煤灰活性最为基本的系统。2.1 直接用来制备粉煤灰建材

表1是采用这一系统压制成型的粉煤灰砖的强度,粉煤灰的掺量可达80%以上,且对粉煤灰品质要求不十分严格。试验时胶凝材料部分的配合比为粉煤灰84%(原状灰),生石灰13%(熟石灰按CaO折算),Na2SO43%,砂为重庆特细砂,试件尺为4cm@4cm@16cm,成型压力控制在20MPa;

试件在空气中标准养护。表1 粉煤灰-石灰-Na2SO4系统制作的免烧砖强度

石灰种类抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)

3d7d28d3d7d28d熟石灰0.531.193.652.355.4413.43生石灰0.802.473.573.808.9014.83 注:表中配比均为水B灰B砂B碎石=0.29B1.0B0.8B1.0。表2是这一系统胶砂强度与70%粉煤灰+30%525#硅酸盐水泥的胶砂强度对比。结果显示采用这一系统来激发粉煤灰的活性,用22%左右的石灰和硫酸钠相当于采用30%的525#硅酸盐水泥的效果。表2 粉煤灰-石灰-Na2SO4系统和硅酸盐水泥对粉煤灰活性激发的对比

原料配比(%)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)水泥粉煤灰生石灰Na2SO47d28d7d28d3070001.042.593.6810.76077.819.32.90.772.642.689.03 注:采用重庆特细砂,水灰比0.5,胶砂比1B2。2.2 粉煤灰作掺合料生产矿渣水泥粉煤灰作为水泥或混凝土的活性掺合料时,水泥熟料水化时将产生Ca(OH)2,水泥通常加有石膏,这时粉煤灰活性激发也与粉煤灰-石灰-硫酸盐系统有一定关系;一些研究者通过研究还发现,粉煤灰作为混凝土掺合料时,应加入CaO以更充分激发粉煤灰的活性,因此,粉煤灰作为水泥或混凝土的掺合料时,其活性激发一定程度上与粉煤灰-石灰-硫酸盐系统有关。采用这一系统和矿渣一起制备粉煤灰矿渣水泥,可用于配制325#低标号水泥。表3是强度试验结果。采用标准砂,按GB177-85进行测试,粉煤灰掺量为55%,石灰与矿渣掺量为44%,Na2SO4掺量为1%。只掺加CaO时粉煤灰与矿渣混合后强度也比较低,有关对比情况见表7测试结果。

摘要:粉煤灰-石灰-硫酸盐系统能更为充分地激发粉煤灰的活性,有比较广泛

的应用前景。通过用于免烧砖、矿渣水泥生产中和对粉煤灰活性激发、胶砂强度等方面比较系统的试验研究,揭示了粉煤灰-石灰-硫酸盐系统研究和应用的意义与可行性,并提出了进一步研究的方向。关键词:粉煤灰石灰硫酸盐矿渣水泥免烧砖胶砂强度

建筑石膏与胶凝材料NEWBUILDINGMATERIALS#20#

表3 粉煤灰-石灰-Na2SO4系统制粉煤灰矿渣水泥强度粉煤灰类型抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)

3d7d28d3d7d28d原状灰3.34.812.323.1磨细30min3.65.710.014.423.934.5

2.3 是常温下粉煤灰活性激发的最佳途径从其它研究者和我们的研究结果来看,相比而言常温下粉煤灰-石灰-硫酸盐系统对粉煤灰活性的激发,技术和经济指标综合价值比较高。虽然我们采用其它的激发方式在粉煤灰掺量为70%~80%时,不掺水泥熟料常温下28d强度可以比较容易达到30MPa,且早期强度发展也比较迅速,但经济指标目前还无法与粉煤灰-石灰-硫酸盐系统相比。2.4 常温下粉煤灰活性激发机理有待认识

以往简单的认为粉煤灰的活性在Ca(OH)2的作用下,活性氧化硅及氧化铝水化生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,而水化铝酸钙在有石膏存在的条件下还会生成钙矾石。可以肯定,常温下粉煤灰活性的发挥是很复杂的,通过研究粉煤灰-石灰-硫酸盐系统可以从另一个侧面来认识粉煤灰活性的激发。

3 强度试验结果3.1 原料粉煤灰主要选用重庆九龙坡电厂的干排灰,化学成分见表4,试验研究时还采用了烙横电厂的粉煤灰。粉煤灰分原状灰和磨细灰,磨细灰分别粉磨30min和3h。表4 粉煤灰的化学成分%

SiO2Al2O3Fe2O3SO3CaO烧失50.323.210.61.92.78.4

矿渣采用重庆钢铁公司高炉矿渣,该矿渣碱性系统为1.08,采用球磨机粉磨40min。生石灰采用重庆歌乐山石灰,球磨机粉磨20min,硫酸盐中的硫酸钠为无水硫酸钠,石膏为重庆的二水石膏和经煅烧的半水石膏。3.2 胶砂强度试验

胶砂强度试验采用标准砂时按GB177-85,由于试验研究数量比较大,考虑到试验费用问题,在进行对比分析时采用重庆特细砂(细度模数为0.9),试验时参照GB117-85,灰砂比为1B2,水灰比根据砂浆的流动度与采用标准砂相近进行调整,试件采用标准养护。采用特细砂与标准砂的胶砂强度有一定的可比性,特细砂的胶砂强度大约相当于标准

砂胶砂强度的80%~85%。3.3 强度测试结果强度试验主要考察这一系统与粉煤灰单掺CaO的对比情况。表5~表8是部分的胶砂强度试验结果。表5 原状粉煤灰-石灰-Na2SO4系统的胶砂强度

粉煤灰(%)生石灰(%)Na2SO4

(%)

抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)

7d28d7d28d10000000097.102.900008020000.3101.0377.819.32.90.772.642.689.03 注:采用特细砂。表6 磨细粉煤灰-石灰-Na2SO4系统的胶砂强度

粉煤灰(%)生石灰(%)Na2SO4(%)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)

3d7d28d3d7d28d100000000097.102.90000008020000.370.7601.042.3177.819.32.90.771.803.672.495.5312.51 注:采用特细砂,粉煤灰磨细30min。表7 粉煤灰-石灰-Na2SO4系统与矿渣复合的胶砂强度

原料掺量(%)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)粉煤灰矿渣生石灰Na2SO43d7d28d3d7d28d70300000000068.029.102.900000060271300.500.782.921.051.948.3658.326.212.62.93.204.696.617.4711.3618.15 注:采用特细砂,粉煤灰为原状灰,矿渣粉磨20min。表8 粉煤灰-石灰-Na2SO4系统与水泥复合的胶砂强度

原料掺量(%)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)水泥粉煤灰生石灰Na2SO43d7d28d3d7d28d1000005.707.048.7928.6538.3753.063070001.041.942.593.685.8010.7627.363.69.101.812.784.226.839.5416.5829.168.002.92.443.255.128.2310.1218.0726.562.08.82.72.813.755.969.3811.6221.067030003.503.956.1411.3417.3624.0263.627.39.103.774.346.3815.3123.3529.8568.029.102.94.535.167.0116.1425.0334.2862.026.58.82.74.925.377.2418.3927.6839.65 注:采用特细砂(水泥标号采用标准砂),525#硅酸盐水泥。

建筑石膏与胶凝材料新型建筑材料8/1998#21#

试验结果显示粉煤灰-石灰-硫酸盐系统比粉煤灰单掺CaO对粉煤灰活性激发效果更为显著,不论这一系统单独作为胶凝材料,还是作为活性掺合材使用时效果都很明显。4 讨论从胶砂强度的试验结果和微观测试结果都可以看出粉煤灰-石灰-硫酸盐系统对粉煤灰活性的激发效果非常显著,这与其它研究者的研究结果是比较一致的。从现有的试验和测试结果还可以认为,要使粉煤灰活性激发生成类似于硅酸盐水泥的水化产物,很显然CaO或者Ca(OH)2是激发粉煤灰活性的必要条件,而硫酸盐则是激发粉煤灰活性的充分条件,并且只在石灰存在的情况下才能发挥作用。虽然粉煤灰-石灰-硫酸盐系统对粉煤灰活性激发的效果极为显著,但还有很多问题有待更为深入的研究。我们在前期研究的基础上认为以下几个方面值得进一步的研究。4.1 Ca(OH)2的最佳量粉煤灰中的SiO2平均占55%,Al2O3占25%,按水化硅酸钙的钙硅比为1B1,钙矾石的钙铝比为4B1,假定与SO42-同比例的Al2O3参与生成钙矾石,而SO42-按5%计算,又假定不计粉煤灰中的CaO以及Fe2O3,理论上粉煤灰的活性氧化物全部生成水化产物所需的CaO大约最少为55%(质量比),如假定有一半的活性氧化物反应需要22.5%CaO,而通常CaO的掺量为20%,折算成外掺大约为25%。因此,通常粉煤灰-石灰-硫酸盐系统石灰掺量在20%也有一定的依据。当然如假定水化硅酸钙的钙硅比大于1B1,并且后期有水化铝酸钙生成,那么CaO的最佳掺量还应提高。实际应用中还需要在早期就能比较充分的激发粉煤灰活性,并确定粉煤灰-石灰-硫酸盐系统中Ca(OH)2的量为多少时可在某龄期之前有效激发粉煤灰的活性,通常采用的是生石灰。当石灰掺量过多时,成型时会因体积膨胀而产生破坏,而生石灰掺量太少又难以保证粉煤灰后期能不断水化。在水化后期如能通过其它方式补充系统中的Ca(OH)2,这一矛盾就比较易于解决了。4.2 采用生石灰还是熟石灰从理论上看,粉煤灰-石灰-硫酸盐系统中的石灰如采用生石灰将会比较快速水化而生成Ca(OH)2,然后Ca(OH)2再与粉煤灰中的活性氧化物反应,因此系统采用熟石灰来代替生石灰效果应该差别不是很大,但以往的试验结果显示采用熟石灰的强度明显低于采用生石灰的。因而系统中分别采用生石灰和熟石灰水化机理上有什么差别是值得研究的。或许将为粉煤灰-石灰-硫酸盐系统中采用熟石灰找到一种途径。由于熟石灰不需要粉磨,这将大大促进粉煤灰-石灰-硫酸盐系统在粉煤灰建材中的应用。4.3 不同情况下粉煤灰-石灰-硫酸盐系统的调整