脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料的力学性能研究.pdf

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1、文章编号：i007—046X(2013)02—000卜03粉煤灰脱硫石膏一粉煤灰复合胶凝材料的力学性能研究StudyoftheMechanicalPropertiesofFGD-FIyAshCompositeCementitiousMaterial赵素宁1，曲烈：，高士奇s(1．天津市房屋质量安全鉴定检测中心，天津300060；2．天津城市建设学院材料科学与工程系，天津3003843．天津华汇工程建筑设计有限公司，天津300384)摘要i研究了脱硫石膏一粉煤灰复合胶凝材料的力学性能及微观结构。结果表明：磨细粉煤灰较原样粉煤灰对脱硫石膏的力学性能有较大的改善。掺加20

2、％磨细粉煤灰可以得到较高强度的脱硫石膏一粉煤灰复合胶凝材料。由超景深显微镜和XRD分析推断出：粉煤灰的滚珠效应和骨架作用改善了脱硫石膏的力学性能，但在干燥环境下，粉煤灰的水化反应得不到有效进行，复合胶凝材料的强度主要来源于水化产物CaSO4．2H2O。关键词：脱硫石膏；粉煤灰；力学性能；微观结构中图分类号：X705文献标志码：AAbstract：Thispaperstudiedthemechanica1propertiesandmicrostructureofFGDgypsum-flyashcompositecementitiousmateria1．Theresul

3、tsshowedthatmechanicalperformanceofFGDgypsumwasmoresignificantlyimprovedbyaddinggroundflyashthanoriginaloneandhigherstrengthofFGDgypsum-flyashcompositecementitiousmaterialcouldbeobtainedbymixing20％groundflyash．BymeansofsuperdepthfieldmicroscopeandXRD．wecouldiriferthattheflyashimprovedm

4、echanicalpropertiesofFGDgypsumowingtoitsballbearingandskeletoneffect．Thehydrationreactionofflyashcouldnotprogressindrysurroundings，thestrengthofcompositecementitiousmaterialmainlycomefromthehydrationbodyCaSO4·H20．Keywords：FGDgypsum：flyash；mechanicalproperties；microstructure0前言加后降低的趋势。研

5、究发现，为了保持相同的稠度，烘干4h的脱硫石膏比2h的需水量多，从而导致强度降低；不少学者通过添加水硬性胶凝材料来改善脱硫石膏的而烘干6h的脱硫石膏与4h时相差不大，但其半水石膏性能，如M．Muller和E．W．Hollinderbaumer等【l-21发现粉煤含量多，强度较高；当烘干时间超过6h时，成型需水量灰可以增加石膏浆体的流动性。增加，强度随之降低。因此，得到最佳的脱硫石膏预处理方法：在170％高1试验温下烘干6h，抗压强度为27．5MPa。1．1脱硫石膏的预处理脱硫石膏在常压下进行高温烘干可以得到半水石膏。皿ⅢI】本试验在170℃下对脱硫石膏进行烘干处理，

6、得到烘干时1{茁1】，西间与试样重量的关系见图l。从图1中可以看出，烘干6h后，样品重量趋于稳定，结晶水已基本蒸发完毕。对不同烘干时间下的脱硫石膏进02004006008001000120014001600行强度测试发现，烘干时间与抗压强度的关系见图2。烘干时间／rain由图2可知，脱硫石膏的抗压强度随时间延长呈先增图1在170℃时脱硫石膏的烘干曲线2／2013粉煤灰121Bd＼骠螽20"譬1918171605l0l52U250510152O253O烘干时间／h龄期／d图2烘干时间对半水脱硫石膏抗压强度的影响图5原样粉煤灰对复合胶凝材料力学性能的影响1．2脱硫石膏一

7、粉煤灰复合胶凝材料的制备4O本试验采用干排3级粉煤灰，平均粒径为13．23m，经3530磨细后为4．77m。其粒径分布见图3和图4。蚕25器2015焙1O5Ⅲ妊0510152O2530龄期／d图6磨细粉煤灰对复合胶凝材料力学性能的影响粒径／Ixm由图5可知，原样粉煤灰掺加15％和30％FA的图3原样粉煤灰粒径分布曲线复合胶凝材料，其抗压强度在3—7d内呈现下降趋势，在728d中呈上升趋势；掺加20％和25％FA的复合胶凝芝材料，抗压强度在3—28d内均呈上升趋势，但掺量25％时，3～7d内半水脱硫石膏复合胶凝材料抗压强度增长较长慢，在7d后增长较快，掺量为20％