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沸腾炉渣用作混凝土掺和料的试验研究
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摘要
在综述和分析众多研究者对沸腾炉渣(简称沸渣)应用于建筑材料研究的基础上,本文借助粉磨设备、XRD(X射线衍射)分析、EDS(表面能谱)分析、水泥胶砂强度试验、普通泵送混凝土试验、高强高性能混凝土试验和耐久性试验等对沸渣用作混凝土掺和料进行了系统的试验研究。研究得到:①在延长粉磨时间和添加适量助磨剂的条件下,粉磨得到具有较高细度的磨细沸渣。②由火山灰活性试验结果可得,磨细沸渣性能可达到Ⅱ级磨细粉煤灰的指标。③由普通泵送混凝土强度随沸渣掺量变化的规律可得,在等量取代水泥条件下磨细沸渣掺量以≤30%为好;在超量取代条件下可以达到40%。④由高强高性能混凝土强度随沸渣掺量变化的规律可得,在掺量≤30%时沸渣活性略高于粉煤灰;在掺和料总量为50%的条件下,适当地减少沸渣掺量增加矿渣掺量,可明显减小混凝土强度的降幅。⑤由掺沸渣高性能混凝土耐久性试验研究可得,在水胶比为0.30和标准养护60 d的条件下,在磨细沸渣掺量为15%、30%和50%的情况下混凝土的氯离子迁移电量均低于1 000 C,经历28 d加速碳化的碳化深度均低于10 mm,抗冻等级均达到F100以上。总之,磨细沸渣不仅适用于普通泵送混凝土而且还适用于高性能混凝土。
Based on the summary of several studies about bubbling fluidized bed combustion(BFBC) ash applied to building materials,the ground BFBC ash used for cement and concrete was studied by the means of grinding mill,XRD,EDS,mortar strength test,ready-mixed concrete and high performance concrete test,and durability test for concrete in this paper.Results indicated that the ground BFBC ash with a specific surface of 475 m~2/kg(Blaine) was obtained under the condition of prolonging grinding time and adding some grinding aids.The pozzolanic activity of the ash attained the quality index of ground fly-ash(gradeⅡ).Based on the variation of compressive strength of normal ready-mixed concrete with the content of ground BFBC ash,the percentage replacement of cement with the ash was≤30%(equal substitution) or≤40%(superior).The compressive strength of high performance concrete incorporated with ground BFBC ash was greater to that with ground fly-ash (gradeⅡ) under the condition of the same replacement being 30%.Furthermore, added with 15%,30%and 50%ground BFBC ash,the quantities of chlorine anion mobility of concrete with the ratio of water to binder being 0.30 and the age of 60 days cured in standard condition were less than 1000 C,their carbonation depths through accelerated carbonation test were less than 10 mm and their grade of frost resistance was greater than F100.The results suggest that the ground BFBC ash can be applied to not only normal ready-mixed concrete but also high performance concrete.
引文
[1]吴承桢,闵盘荣,邓军平,利用沸腾炉渣制备石膏沸渣水泥.江苏建材,1999(1):22-26.
    [2]贾星亮,潘少芝,钟龙俊,王暑霞.沸腾炉渣超细粉在水泥和混凝土中的应用.江西煤炭科技,2003(4):40-43.
    [3]邵靖邦.煤中矿物成分对粉煤灰性质的影响[J].煤炭加工与综合利用,1996,(6):37-41.
    [4]孙俊民.燃煤固体产物的矿物组成研究[J].矿物学报,2001,21(1):14-18.
    [5]Guan Jianshi.Pozzolanicity of collery shale cinders[A].International symposium on cement and concrete[C].Beijing,China,1985.
    [6]关建适.煤炭灰渣的活性[J].硅酸盐学报,1980,8(4):425-429.
    [7]沈威,黄文熙,闵盘荣主编.水泥工艺学[M].武汉理工大学出版社,2005:245-256.
    [8]孙恒虎,郑娟荣.低温煤渣火山灰活性的机理研究[J].煤炭学报,2000,25(6):664-667.
    [9]邵靖邦.沸腾炉粉煤灰的特性研究[J].中国环境科学,1997,17(5):454-457.
    [10]L Armesto,JL Merino.Characterization of some coal combustion solid residues[J].J Fuel,1999,(78):613-18.
    [11]王迎华.用于水泥中的固硫渣标准制定的技术研究[D]北京:清华大学,1995.
    [12]邵靖邦.沸腾炉底灰的特性研究[J].环境科学学报,1998,18(4):425-430
    [13]J Lotez and G Wargalla.Characteristic data and utilizan on possibilities of ash from a Circulating Fiuidized Bed Furnace[J](in German).J Zement-Kalk-Gips,1985,(38):239-243.
    [14]鲁法增.用煤矸石沸腾炉渣做水泥混合材[J].资源节约和综合利用,1994,(1):50-53.
    [15]张长森.低温烧煤矸石的火山灰活性研究[J].硅酸盐通报,2004,(5):112-115.
    [16]N Cheriaf,J Cavalcante Rocha.Pozzolanic properties of pulverized coal combustion bottom ash [J].Cement and Concrete Research,1999,(29):1387-1391.
    [17]李东旭.低钙粉煤灰中莫来石结构稳定性的研究[J].材料导报,2001,15(10):68-70.
    [18]高琼英,张智强.高岭石矿物高温相变过程及其火山灰活性[J].硅酸盐学报.1989.17(6):541-548.
    [19]宋远明,钱觉时,王智.燃煤灰渣火山灰反应活性[J].硅酸盐学报,2006,(8):962-965.
    [20]宋远明,钱觉时,王志娟.流化床燃煤固硫灰渣水硬性机理研究[J].硅酸盐通报,2007,(3):417-421.
    [21]宋远明,钱觉时,王智,汪宏涛.固硫灰渣的微观结构与火山灰反应特性[J].硅酸盐学报,2006,(12):1542-1546.
    [22]王爱贞,马国民,王寿松,刘龙,蔡序珩.沸腾炉渣代替部分粘土烧制水泥熟料[J].四川水泥,1999,(5):14-17.
    [23]吴承祯,闵盘荣,邓军平.利用沸腾炉渣研制石膏沸渣水泥[J].江苏建材,1999,(1):22-25.
    [24]黄诗乔,梁忠.底炉渣作混合材材料生产水泥的试验研究[J].广西节能,2001,(3):37-38.
    [25]黄维刚.利用沸腾炉渣提高水泥产量[J].能源环境保护,1998,(6):26-28.
    [26]郭靳时,杨艳敏.磨细沸腾炉渣混凝土的研制及其在结构工程中的应用[J].吉林建材,2004,(6):13-14.
    [27]季红,朱兰香.磨细沸腾炉渣砼的试验与应用[J].吉林林业科技,2000,(3):20-22.
    [28]张建强,魏建平.沸腾炉渣作为混凝土轻集料的应用研究[J].江西建材,2002,(3):6-8.
    [29]赵俊梅,杭美艳.沸腾炉渣在混凝土中的应用[J]包头钢铁学院学报,1996,(4):76-78.
    [30]陈巍.化肥厂沸腾炉渣制砖的试验研究[J].山东建材,2004,(3):26-28.
    [31]郑守全,胡炜,章煜.沸腾炉渣混凝土制空心砌块[J].煤炭加工与综合利用,1999,(5):36-40.
    [32]吴正如.利用沸腾炉渣生产砌块是综合利用煤矸石的有效途径[J].煤炭工程,2003,(6):53-55.
    [33]梁忠友.沸腾炉渣玻璃陶瓷的研究[J].山东建材,1999,(5):8-9.
    [34]梁忠友.沸腾炉渣黑色玻璃饰面材料研制[J].环境保护,1999,(2):40-41.
    [35]兰海.用高钙灰,炉渣,硅灰生产无胶结料混凝土[J].粉煤灰综合利刚,1996,(1):66.
    [36]李进平,侯浩波,甘金华,周曼,朱书景.烧结法提取沸腾炉渣中的铝和铁[J].安全与环境学报,2006,(5):75-78.
    [37]符芳主编.建筑材料[M].东南大学出版社2001,112-115.
    [38]冯乃谦编著.高性能混凝土结构[M].机械工业出版社.2004年,北京:45-90,265.
    [39]翁友法,张东.超细矿渣掺量对高强混凝土力学性能的影响[J].港口工程,1998,(12):23-26.
    [40]J Geiseler,H Kollo and E Lang.Influence of blast furnace cements on durability of concrete structures[J].ACI Materials Journal,1995,(3):252-257.
    [4l]冯乃谦编著.高性能混凝土[M].北京:中国建筑工业出版社,1996.
    [42]国家标准《高强高性能混凝土用矿物外加剂》GB/T18736-2002.
    [43]孙宝云.高炉矿渣粉在水泥和混凝土中的应用[J]新型建筑材料,2004,(9):56-57.
    [44]钱传亭,王庆福,张洪林.粒化高炉矿渣粉的开发及应用[J].水泥技术,2004,(1):77-79.
    [45]潘庆林,孙恒虎,吴绍军.粒化高炉矿渣的微观结构和物相分析[J].水泥,2004,(5):4-7.
    [46]王永逵,王健,胡万忠,吴志宙.高性能混凝土专用辅料的基本性质与工程应用[J].粉煤灰,1999,(1):23-27.
    [47]吴学礼,陈孟,朱蓓蓉.粉煤灰火山灰反应动力学的研究[J].建筑材料学报,2002,5(2):120-125.
    [48]李家和,王政,张玉珍.活化粉煤灰-水泥-水系统反应动力学研究[J].哈尔滨师范大学自然科学学报[J],2000,16(01):69-73.
    [49]朱蓓蓉,杨全兵.粉煤灰火山灰反应性及其反应动力学[J].硅酸盐学报,2004,32(07):893-897.
    [50]陈志源,李启令主编.土木工程材料[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003.40-41.
    [51]李田.混凝土结构耐久性研究的概况与若干特点[J].建筑结构学报,1995,(12):44-47.
    [52]黄士元.混凝土的耐久性与混凝土结构物的安全性[J].混凝土与水泥制品,1996,(1):4-9.
    [53]洪定海.混凝土中钢筋的腐蚀与防护[M].北京:中国铁道出版社,1998.
    [54]赵国藩.工程结构可靠性理论与应用[M].大连:人连理工大学出版社.1996.
    [55]尚月.海水对水泥和混凝土材料的腐蚀及改善措施[J].中国建材,1994,(5):23-25.
    [56]孙江安.海水侵蚀混凝土构筑物的作用机理与几点认识[J].混凝士,1998,(6):41-45.
    [57]亢景富.混凝土硫酸盐侵蚀研究中的几个基本问题[J].混凝土,1995,(3):9-18.
    [58]刘惠兰,贾立群.利用双掺技术提高混凝土抗环境水侵蚀的研究[J].混凝土,1998,(6):37-41.
    [59]洪定海.钢筋腐蚀引起混凝土结构破坏的修复对策[J].建筑材料学报,1998,(3):271-278.
    [60]TU Mohammed,T Yamanji,and H Hamada.Chloride diffusion,microstructure,and mineralogy of concrete after 15 years of exposure in tidal environment[J].ACI Materials Journal,2002,99(3):256-263.
    [61]李俊毅.论耐用100年以上海工混凝土的基本技术条件[J].水运工程,2002,(5):4-7.
    [62]田俊峰,潘德强,赵尚传.海工高性能混凝土抗氯离子侵蚀耐久寿命预测[J].中国港湾建设,2002,(2):1-6.
    [63]M Nokken,A Boddy,RD Hooton and MDA Thomas.Time dependent diffusion in concrete-three laboratory studies[J].Cem Concr Res,2006,36(1)200-207.
    [64]李俊毅.论耐用100年以上海工砼的基本技术条件[J].水运工程2002,(5)4-7
    [65]金贤玉,沈毅,李宗津.高强砼的早龄期特性试验研究[J].砼与水泥制品.2003,(5)5-7.
    [66]罗睿,蔡跃波,王昌义.磨细矿渣净浆和砂浆结合外渗氯离子的性能[J].建筑材料学报,2001(2):148-153.
    [67]洪定海著.砼中钢筋的腐蚀与保护[M].北京:中国铁道出版社,1998年.
    [68]LU Xinying,LI Cuiling,ZHANG Haixia.Relationship between the free and total chloride diffusivity in concrete[J].Cement and Concrete Research,2002,32(2)323-326.
    [69]TU Mohammed,H Hamada.Relationship between free chloride and total chloride contents in concrete[J].Cem Cone Res,2003,33(9):1487-1490.
    [70]陈礼忠,吴秋林.海上超长超大直径钻孔灌注桩新工艺施工探索[J].建筑施工,2005,27(9):19-25.
    [71]叶青,汪佳佳,马成畅,李丽琴.膨胀剂掺量对砼抗氯离子渗透性能的影响.建筑材料学报.2005,(2):192-196.
    [72]朱劲松,叶青,王建东,马成畅.砼抗氯离子渗透能力随早期时间的变化规律.建筑材料学报.2006,(2):221-226.
    [73]叶青,毛安慰,兰凤华,韦苏.聚丙烯纤维对海工砼抗氯离子渗透能力的影响.新型建筑材料,2007(2):1-4.
    [74]龚洛书,刘春圃.混凝土的耐久性及其防护修补.中国建筑工业出版社,北京,1990.
    [75]吴春芳,李玉莹,施德波等.利用多系数碳化方程测算钢筋混凝土的耐久性[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2002,20(2):152-155.
    [76]张令茂,江文辉.砼自然碳化及其人工加速碳化的相关性研究[J].西安冶金建筑学院学报.1990,22(3):207-214.
    [77]王培铭,朱艳芳,计亦奇等.掺粉煤灰和矿渣大流动度砼的碳化性能.建筑材料学报.2001,4(4):305-310.
    [78]秦鸿根,潘钢华,孙伟,等.掺粉煤灰高性能砼耐久性研究.砼与水泥制品.2000,(5):11-13.
    [79]陈迅捷,张燕驰,欧阳幼玲.活性掺和料对砼抗碳化耐久性的影响.砼与水泥制品.2002,(3):7-9.
    [80]王边,高建明.矿渣微粉对砼强度和耐久性影响的试验研究.砼与水泥制品.2001,(5):7-9.
    [81]柳俊哲.混凝土碳化研究与进展(1)-碳化机理及碳化程度评价[J].混凝土,2005(11):10-13.
    [82]Cengiz Duran Atis.Accelerated carbonation and testing of concrete made with fly ash.Construction and Building Materials,2003,17(3):147-152.
    [83]国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法GBJ82-1985》.
    [84]朱劲松,叶青,章天刚.粉煤灰掺量对常用预拌混凝土抗碳化能力的影响[J].新型建筑材料.2008,(5):4-6.
    [85]中国工程院土木水利与建筑学部.混凝土结构耐久性设计与施工指南[M].北京:中国建工出版社,2005:11,101.

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