循环流化床粉煤灰对水泥性能的影响

文章编号：１００９—９４４１（２０１３）０５—００１７—０４　循环流化床粉煤灰对水泥性能的影响　口口郑东锋，宋永隆摘（山西国际电力集团国金公司，山西文水１．４粉煤灰　０３２１００）　要：检验了循环流化床粉煤灰和炉渣的技术性能指标。　通过调整复合硅酸盐水泥中钢渣、炉渣和粉煤灰的配比，研　究了循环流化床粉煤灰对水泥强度的影响。　试验所用粉煤灰为循环流化床粉煤灰，取自山　西某电厂３５０　ＭＷ循环流化床机组。粉煤灰的技术　关键词：循环流化床；粉煤灰；炉渣；钢渣；强度　中图分类号：ＴＱ　１７２．４；ｘ　７７３　文献标识码：Ａ　性能指标见表３。　表３粉煤灰的技术性能指标　项　目　烧失量　／％　含水量　三氧化硫　ｆ　Ｃａ０　强度活性　％　／％　／％　指数／％　≤１．０　０．２９　引言　循环流化床粉煤灰是煤在循环流化床上以８５０—　９５０　ｏＣ燃烧时生成的，与煤粉燃烧锅炉粉煤灰相比，　其玻璃体含量较低，颗粒形状多数不规则，表面粗　糙，且烧失量一般也较高Ｈｊ。本文检验了山西某电　厂循环流化床粉煤灰和炉渣的烧失量、含水量、三氧　化硫含量等指标，并研究了对复合硅酸盐水泥强度　的影响，以期更合理地利用其作水泥混合材。　技术要求　≤８．０　检测结果　６．７６　≤３．５　３．５　≤１．０　１．０　≥７０．０　８３．Ｏ　１．５标准砂　试验所用标准砂为厦门艾思欧标准砂有限公司　生产，每袋２Ｏ．２５　，内含１５个小袋，每小袋的净含　量为１　３５０　ｇ±５　ｇ。　１　原材料　１．１　熟料　２试验与分析　２．１　循环流化床粉煤灰替代部分炉渣对水泥性能　的影响　试验所用熟料取自山西某水泥厂，研磨时掺入　５％的石膏，过８Ｏ　ｍ方孔筛后备用。其化学成分　见表ｌ。　表１　水泥熟料的主要化学成分　项含目　量　ｓｉｏ２　２１．８０　Ａ１２Ｏ３　４．８９　Ｆ。２Ｏ３　３．ｏ７　ＣａＯ　６４．９５　固定熟料和钢渣的用量，用循环流化床粉煤灰　替代部分炉渣，研究不同龄期水泥强度的变化规律。　（１）表４为熟料用量６０％的水泥配比。图１是　％　其他　５．２９　胶砂试件在不同龄期的抗折强度和抗压强度。　表４熟料用量为６０％的水泥配比　编号　Ａ１　％　粉煤灰　Ｏ　熟料　６０　钢渣　１８　炉渣　２２　１．２钢渣　试验所用钢渣取自山西中阳某钢厂，单独粉磨　后过８０　ｍ方孔筛后备用。　１．３炉渣　Ａ３　６０　１８　１７　５　从图１可以看出，用循环流化床粉煤灰替代部　分炉渣后，水泥各龄期的抗折强度均有所提高，增幅　明显。３　ｄ和７　ｄ抗压强度也显著增加，３　ｄ抗压强　度ｌ７．０３　ＭＰａ提高到１９．４１　ＭＰａ，增幅为１３．９５％。　试验所用炉渣取自山西某循环流化床电厂。其　技术性能指标见表２。　表２炉渣的技术性能指标　项　目　技术要求　检测结果　烧失量　／％　≤１Ｏ．Ｏ　３．３６　三氧化硫　／％　≤３．５　３．５　强度活性　火山灰活性　指数／％　≥６５．０　８４．０　合格　但２８　ｄ抗压强度由５６．３３　ＭＰａ降低到４６．４９　ＭＰａ，　降幅高达１７．４７％。说明循环流化床粉煤灰对水泥　的后期抗压强度影响明显。　（２）表５为熟料用量５５％的水泥配比。图２是　胶砂试件在不同龄期的抗折强度和抗压强度。　・１７・　建材技术与应用５／２０１　３　性较炉渣的活性低，使得后期抗压强度增长乏力，导　Ｂｄ　致水泥的２８　ｄ抗压强度降低。　２．２循环流化床粉煤灰替代部分钢渣对水泥性能　７　表８熟料用量为５５％的水泥配比　暖鞲　编号　６　５　４　％　粉煤灰　０　５　熟料　５５　５５　钢渣　２０　１５　Ｂｄ　、髓嘿出蟮　炉渣　∞　Ｂ２　Ｂ３　∞　∞　２５　２５　的影响　固定熟料和炉渣的用量，用循环流化床粉煤灰　替代部分钢渣，研究不同龄期水泥强度的变化规律。　（１）表７为熟料用量６０％的水泥配比。图４是　胶砂试件在不同龄期的抗折强度和抗压强度。　表７熟料用量为６０％的水泥配比　编号　Ａ２　Ａ３　％　粉煤灰　Ｏ　５　３ｄ　７ｄ　２８ｄ　熟料　６０　６０　钢渣　２３　１８　炉渣　１７　１７　Ｂｄ罨趟嘿　螺　８　７　６　５　４　Ｗ，赵鼎蹬　∞　∞　３ｄ　７ｄ　２８ｄ　龄期　图５熟料用量为５５％的水泥强度　增长；各龄期抗压强度也呈现出增长趋势，其中２８　ｄ　抗压强度从５１。５６　ＭＰａ增加到５３．９１　ＭＰａ，增加了　２．３５　ＭＰａ。　（３）表９为熟料用量５０％的水泥配比。图６是　龄期　胶砂试件在不同龄期的抗折强度和抗压强度。　表９熟料用量为５０％的水泥配比　％　粉煤灰　Ｏ　５　图４熟料用量为６０％的水泥强度　编号　Ｃ２　熟料　５０　５０　钢渣　１５　１０　炉渣　３５　３５　由图４可以看出，用循环流化床粉煤灰替代部　分钢渣后，水泥各龄期的抗折强度和抗压强度均得　到提高。其中，３　ｄ抗折强度由４．１５　ＭＰａ增加到　４．２８　ＭＰａ，２８　ｄ抗折强度由７．４２　ＭＰａ增加到　７．４８　ＭＰａ；３　ｄ抗压强度由１７．７８　ＭＰａ增加到　Ｃ３　由图６可以看出，用循环流化床粉煤灰替代部　分钢渣后，水泥各龄期的抗折强度和抗压强度均随　之增加。　１９．４１　ＭＰａ，２８　ｄ抗压强度由５１．７　ＭＰａ增加到５２．５　ＭＰａ。　（２）表８为熟料用量５５％的水泥配比。图５是　由以上试验可以看出，用循环流化床粉煤灰替　代部分钢渣后，水泥各龄期的强度均有所提高。其　原因分析如下：　胶砂试件在不同龄期的抗折强度和抗压强度。　由图５可以看出，水泥的３　ｄ抗折强度由　３．２５　ＭＰａ增加到４．５８　ＭＰａ，增幅为４０．９２％，增幅异　（１）循环流化床粉煤灰的活性较钢渣的活性　高，水化生成的ｃ—Ｓ—Ｈ凝胶和水化铝酸钙等较　多；同时粉煤灰能激发钢渣和炉渣的活性，促使其水　・１９・　常明显，７ｄ和２８ｄ抗折强度也呈现出不同程度的　建材技术与应用５／２０１　３　能均符合标准的要求。　参考文献：　乏　憩　辖　Ｂｄ善越憩　辖　［１］李萃斌，苏达根．循环流化床粉煤灰的组成形貌与性能　加　ｍ　０　８　７　６　５　４　３　２　●　０　鲫　∞　∞　研究［Ｊ］．水泥技术，２０１０（３）：２９—３０．　［２］李永鑫，陈益民，贺行洋，等．粉煤灰一水泥浆体的孔　体积分形维数及其与孔结构和强度的关系［Ｊ］．硅酸盐　学报，２００３，３１（８）：７７４—７７９．　龄期　［３］董文辰，康德君，王立久．粉煤灰混凝土中粉煤灰的火　山灰效应综述［Ｊ］．国外建材科技，２００４，２５（３）：２８—　３１　Ｔｈｅ　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　Ｂｅｄ　Ｆｌｙ　Ａｓｈ　ｏｎ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ＺＨＥＮＧ　Ｄｏｎｇ—ｆｅｎｇ，ＳＯＮＧ　Ｙｏｎｇ—ｌｏｎｇ　（Ｓｈａｎｘｉ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　Ｇｒｏｕｐ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｇｕｏｊｉｎ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｗｅｎｓｈｕｉ，Ｓｈａｎｘｉ，　龄期　０３２１００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｔｅｓｔｓ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　ｂｅｄ　ｆｌｙ　ａｓｈ　图６熟料用量为５Ｏ％的水泥强度　ａｎｄ　ｓｌａｇ．Ｂｙ　ａｄｊｕｓｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ　ａｎｄ　ｆｌｙ　ａｓｈ　ｉｎ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｐｏｒｔｌａｎｄ　ｃｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｔｈｅ　化，从而提高了水泥的强度。　（２）粉煤灰和钢渣、炉渣复掺，相互填充，使密　实度增加。生成的水化产物也相互交织填充在浆体　的孔隙中，使水泥强度得到提高。　（３）李永鑫等＿２　认为钢渣和炉渣复掺在水泥　中，浆体界面处Ｃａ（ＯＨ）：取向减小，但界面区厚度　变化不太明显；钢渣、炉渣和粉煤灰同时复掺在水泥　中时，浆体界面处Ｃａ（ＯＨ）　取向及界面区厚度均减　小，界面性能已与纯水泥浆体界面的性能相近，所以　能显著提高水泥的物理力学性能。　（４）粉煤灰微细颗粒均匀地分布于水泥浆体的　基相之中，就像微细的集料一样，这样的硬化浆体也　可以看作“微混凝土”，从而显著提高了水泥的强　度　。　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　ｂｅｄ　ｆｌｙ　ａｓｈ　ｏｎ　ｃｅｍｅｎｔ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　ｂｅｄ；ｆｌｙ　ａｓｈ；ｓｌａｇ；　ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ　作者简介：郑东锋（１９６９一），男，山西石楼人，工程师，１９９０年　７月毕业于山东建筑材料工业学院水泥专业，从事水泥工厂　建设和生产运营工作。　收稿日期：２０１３—０８—０６　（编辑盛晋生）　３结论　３．１掺入５％的循环流化床粉煤灰，水泥各龄期的　强度均能达到４２．５等级的要求。　３．２在钢渣掺量不变的情况下，掺加循环流化床粉　煤灰可以使水泥的早期强度提高，但２８　ｄ抗压强度　明显下降。　泥质　册》，　关　水ｉ　家　有｝　量　法ｉ　＋　３．３　在炉渣掺量一定时，掺加循环流化床粉煤灰可　以使水泥的早期强度提高，但后期强度增幅不大。　３．４各配比下制得的水泥其凝结时间、安定性等性　・请　与ｉ　＋　～　２Ｏ・　Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ