生產線模箱系統

作者:山西嬴信科技有限公司發布日期:2022-06-18瀏覽次數:14
生產線模箱系統
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摘要:在活性激發劑作用下,將粉煤灰、脫硫石膏和水泥混合,制備成一種新型的復合膠凝材料,然后在優選試驗基礎上確定了復合膠凝材料的基本配合比.研究了典型配合比粉煤灰-脫硫石膏-水泥凈漿在復合激發劑作用下的水化過程,結果表明:粉煤灰早期火山灰活性顯著提高;脫硫石膏除自身析晶、具有一定的增強效應外,還是粉煤灰火山灰活性理想的硫酸鹽激發劑.粉煤灰3d即開始明顯水化,脫硫石膏對粉煤灰水化活性激發效果明顯.

關鍵詞:粉煤灰;脫硫石膏;硫酸鹽激發;水化過程


粉煤灰用于制造水泥、混凝土填料及墻體材料等,取得了很好的技術與經濟效果.然而,一般而言,粉煤灰摻量越大,水泥或混凝土的早期強度越低,這與粉煤灰的早期水化活性不足有直接關系.為此研究者們紛紛致力于研究粉煤灰水化活性的激發及其對水泥、混凝土早期強度、變形性能、抗裂性能等的影響.脫硫石膏CaSO4含量較高,是粉煤灰火山灰活性理想的硫酸鹽激發劑.脫硫石膏與粉煤灰、水泥優化復合,可產生交互水化作用,形成理想的三元膠凝材料體系.


在水泥中按一定比例混合雙摻粉煤灰和脫硫石膏,同時輔加適量的活性激發劑,即可不經任何粉磨、烘干工序,成為一種新型的復合膠凝材料.本文在試驗基礎上確定了砂漿和混凝土中各膠凝組分的配合比,研究了粉煤灰-脫硫石膏-水泥凈漿的水化過程.


1原材料


粉煤灰:平頂山姚孟電廠濕排粉煤灰(簡寫為WFA),其比表面積為335m2/kg,需水量比1)為98%,燒失量為2.31%,含水量為34.1%;低品質粉煤灰(簡寫為LFA),其比表面積為290m2/kg,需水量比為103%,燒失量為3.04%.粉煤灰化學組成見表1.




脫硫石膏(以下簡稱為FGD):平頂山姚孟電廠劣質石膏,其外觀呈灰黃色粉狀,主要成分為CaSO4·2H2O,附著水量9.89%,化學組成見表2.



水泥:湖南牛力水泥廠42.5普通硅酸鹽水泥,其化學組成見表3.該水泥3d和28d實測抗折強度分別為6.0MPa和9.1MPa,實測抗壓強度分別為23.7MPa和52.7MPa.



活性激發劑:CA,以市售硫酸鹽、氯鹽以及堿類材料按比例復配而成;生石灰(CaO),市售.減水劑:萘系高效減水劑,市售.

砂:ISO標準砂.


2膠凝組分基本配合比


2.1砂漿


為降低水泥用量,砂漿中膠凝組分以粉煤灰和脫硫石膏為主,其中粉煤灰采用技術品質達不到GB/T1596—2005《用于水泥與混凝土中的粉煤灰》所規定的Ⅰ,Ⅱ級粉煤灰標準的低品質粉煤灰(LFA).膠砂試件中膠凝組分摻量見表4.

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圖1為灰膏比(m(LFA)︰m(FGD))對膠砂試件強度的影響.

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由圖1可見:當m(LFA)︰m(FGD)由1︰1上升至3︰2時,膠砂試件抗折和抗壓強度均隨之上升;此后,隨著灰膏比進一步上升,膠砂試件抗折和抗壓強度則不斷減小,即膠砂試件在mm(L(FFAG)D︰ )為 3 ︰2 時出現強度峰值.上述表明,當水泥用量為15.0%時,灰膏比*佳比例為3︰2.保持m(LFA)︰m(FGD)為3︰2不變,測試水泥摻量對膠砂試件強度的影響,結果見圖2.



由圖2可知:(1)當水泥摻量從10%增加到20%時,膠砂試件抗折和抗壓強度均隨之提高.(2)相比未摻水泥膠砂試件,摻水泥膠砂試件7d抗折強度增加1~4倍,28d抗折強度增加1~7倍.(3)相比未摻水泥膠砂試件,當水泥摻量為10%時,膠砂試件7d抗壓強度增加4~5倍,28d抗壓強度增加2~3倍;當水泥摻量為15%時,膠砂試件7d抗壓強度增加5倍以上,28d抗壓強度增加5~6倍;當水泥摻量為20%時,膠砂試件7d抗壓強度增至18倍左右,28d抗壓強度則增加6倍以上.


上述結果表明,水泥摻量是決定膠砂試件強度的關鍵因素.基于砂漿強度要求和*大限度降低材料成本、提高利廢率考慮,筆者確定砂漿中膠凝組分的基本配合比為:m(LFA)︰m(FGD)=3︰2,水泥摻量15%.若采用品質相對較好的粉煤灰,水泥摻量可適當減少


在大摻量粉煤灰-脫硫石膏體系中摻入適量活性激發劑,將有利于激發粉煤灰水化活性,同時降低水泥摻量、節約成本.


活性激發劑對膠砂試件強度的影響見圖3.



由圖3可知,外摻1.5%CA后,膠砂試件強度顯著提高,其中3,7,28,60d抗折強度分別增加31.3%,21.4%,9.0%和11.4%,抗壓強度相應提高78.1%,58.9%,17.4%和6.7%.同時外摻1.5%CA和5.0%CaO,膠砂試件強度(尤其是早期強度)將進一步提高.這是因為摻加活性激發劑CaO后,灰膏體系液相介質中OH-濃度增加,從而促進粉煤灰中Si—O鍵斷裂,并盡早參與水化反應的緣故.然而CaO摻量過多,將極易出現泛霜現象.根據文獻的試驗結果,CaO摻量以5.0%為宜.


2.2混凝土


粉煤灰采用品質相對較好、未烘干的濕排粉煤灰(WFA).控制水固比,將濕排粉煤灰、脫硫石膏、水泥以及活性激發劑按比例混合均勻,再加入砂石、高效減水劑,制備C25~C50混凝土.膠砂試件配合比與抗壓強度見表5.

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由表5可見,相對純水泥膠砂試件,摻WFA+FGD膠砂試件早期抗壓強度均呈現出不同程度的降低,這歸因于早期水化體系中**水泥用量的減少.隨著齡期的發展,膠砂試件抗壓強度逐漸增加,有的甚至超過純水泥膠砂試件.當灰膏比(m(WFA)︰m(FGD))為2︰1,且WFA+FGD等量取代水泥30%時,膠砂試件早期強度下降相對較少,28,60d抗壓強度達到52.3,60.1MPa,超過純水泥膠砂試件.基于中等強度混凝土力學性能要求和提高利廢率考慮,混凝土適宜配合比**為:WFA+FGD等量取代水泥30%,m(WFA)︰m(FGD)為2︰1,水膠比0.36,且外摻CaO 5.0%和CA 1.5%.值得強調的是,WFA+FGD在**水膠比條件下早期活性**,粉煤灰-脫硫石膏-水泥三元膠凝材料體系強度發展更理想,可適當放寬WFA+FGD的摻量至40%左右.


3結論


(1)采用過去難以利用的低品質粉煤灰和脫硫石膏制備建筑砂漿,**配合比為:m(LFA)︰m(FGD)=3︰2,LFA+FGD總摻量85%,水泥摻量15%;采用濕排粉煤灰和脫硫石膏制備C25~C50混凝土,**配合比為:WFA+FGD等量取代水泥30%,m(WFA)︰m(FGD)=2︰1,水膠比0.36,且外摻CaO5.0%和CA1.5%.


(2)粉煤灰-脫硫石膏-水泥凈漿在復合激發劑作用下,粉煤灰早期火山灰活性顯著提高;脫硫石膏除自身析晶、具有一定的增強效應外,還是粉煤灰火山灰活性理想的硫酸鹽激發劑.粉煤灰3d即開始明顯水化,脫硫石膏對粉煤灰水化活性激發效果明顯.



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