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硅酸盐通报2025年第04期:矿渣-硫酸盐对循环流化床飞灰基胶凝材料的复合增强效应研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:梅文政;高鹏;蔚畅;原皓;周明凯;

单位:武汉理工大学材料科学与工程学院;武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室;山西省煤系固废建材资源化利用技术创新中心;长治市武理工工程技术研究院;

摘要:利用粒化高炉矿渣(GGBFS)与硫酸盐对循环流化床飞灰(CFBFA)基胶凝材料进行复合增强改性。固定胶凝材料中水泥掺量为30%(质量分数,下同),CFBFA和GGBFS总掺量为70%,外掺0%~4%脱硫石膏、0%~1.5%硫酸钠,研究CFBFA与GGBFS质量比及脱硫石膏、硫酸钠两种硫酸盐的掺量对复合胶凝材料凝结时间、胶砂抗压强度的影响,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)探究GGBFS和硫酸盐对CFBFA基胶凝材料的复合增强机理。结果表明:CFBFA基胶凝材料凝结时间长、抗压强度低;CFBFA与GGBFS复合后能显著提高胶凝材料的3、7 d抗压强度,但28 d抗压强度提升有限;在CFBFA-GGBFS复合体系中引入硫酸盐能提高抗压强度,其中脱硫石膏与低掺量CFBFA胶凝体系的复合效应更好,脱硫石膏的适宜掺量为2%,硫酸钠与高掺量CFBFA体系的复合效应更佳,但对28 d抗压强度有负面影响,硫酸钠的适宜掺量为0.5%;CFBFA与GGBFS复合增加了胶凝材料水化早期的凝胶生成量;脱硫石膏能提高钙矾石(AFt)的形成速率并稳定其生长;硫酸钠与Ca(OH)_2反应生成了强碱性NaOH和高活性CaSO_4,进一步增加了凝胶和AFt的生成速率。

关键词:循环流化床飞灰;;胶凝材料;;粒化高炉矿渣;;脱硫石膏;;硫酸钠;;复合增强

基金资助:中央引导地方科技发展资金项目(YDZJXS2022B016)