電廠稻殼灰及其在混凝土中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)礦物能源的逐漸枯竭和環(huán)境的不斷惡化,人們對(duì)節(jié)能減排和新能源的開(kāi)發(fā)日益重視起來(lái)。在國(guó)家政策的扶持下,利用農(nóng)業(yè)廢棄物稻殼燃燒后發(fā)電的生物質(zhì)燃料發(fā)電廠逐漸興起,但發(fā)電廠將稻殼燃燒后排放的高黑度電廠稻殼灰(E-RHA)卻依然沒(méi)有合理的處理、應(yīng)用方法,即浪費(fèi)了資源也很容易造成環(huán)境的二次污染。
　　 由于發(fā)電廠氣化爐內(nèi)溫度制度不均勻(600℃～850℃)、稻殼在爐內(nèi)燃燒成灰過(guò)程中經(jīng)歷高溫區(qū)域時(shí)間短,E-RHA中的SiO2可能依然具有

2、較高活性。本論文在現(xiàn)有研究資料基礎(chǔ)上嘗試將E-RHA作為混凝土礦物摻合料使用,通過(guò)對(duì)E-RHA進(jìn)行X射線熒光分析、XRD、火山灰活性測(cè)試、水泥膠砂實(shí)驗(yàn)等綜合評(píng)價(jià)了E-RHA的物理化學(xué)特性,同時(shí)將E-RHA粉磨不同時(shí)間后以不同摻量摻入不同水灰比的混凝土中,測(cè)試這些混凝土的和易性、力學(xué)性能和耐久性,全面評(píng)估、分析E-RHA對(duì)混凝土各種性能的影響,論證其作為混凝土礦物摻合料的可行性,另外根據(jù)E-RHA的特點(diǎn)探尋其在實(shí)際工程的應(yīng)用方法。

3、　　 通過(guò)對(duì)E-RHA的一系列物理化學(xué)測(cè)試后發(fā)現(xiàn)E-RHA中SiO2的總含量為87.89％,其中只有23.92%的SiO2發(fā)生了晶型轉(zhuǎn)變,77.08%的SiO2由于來(lái)不及晶化仍保存了無(wú)定形狀態(tài),即E-RHA中無(wú)定形SiO2的含量達(dá)到67.75%。原狀E-RHA中大顆粒含量較多,45μm篩余達(dá)到41.8%,但由于其中含有一定量的納米級(jí)SiO2顆粒及稻殼灰顆粒內(nèi)部的多孔隙、網(wǎng)道結(jié)構(gòu)使得其比表面積達(dá)到65m2/g。同時(shí)火山灰活性指數(shù)(28d

4、)達(dá)到92,活性接近硅灰、強(qiáng)于粉煤灰。
　　 由于原狀E-RHA45μm篩余較大,應(yīng)用在混凝土中前必須經(jīng)過(guò)粉磨。通過(guò)研究E-RHA粉磨不同時(shí)間后對(duì)混凝土性能的影響發(fā)現(xiàn)最佳粉磨時(shí)間為30min。E-RHA經(jīng)過(guò)30min粉磨后45μm篩余降至23.8%,比表面積達(dá)到60m2/g。粉磨后的E-RHA會(huì)減小混凝土的塌落度,減小程度隨著E-RHA摻量的增加而增加。E-RHA在較小的水灰比(W/B≤0.3)下會(huì)嚴(yán)重影響混凝土的和易性,隨著水

5、灰比的增加,E-RHA對(duì)混凝土塌落度的影響程度減弱。在較大水灰比(W/B≥0.5)時(shí)E-RHA可以減輕混凝土粘聚性、保水性差的情況從而改善混凝土的和易性。E-RHA能增強(qiáng)混凝土的力學(xué)性能,但在較小的水灰比(W/B≤0.3)下,E-RHA的摻量不宜超過(guò)10%。在適當(dāng)?shù)乃冶?0.3≤W/B≤0.5)下,混凝土抗壓強(qiáng)度隨電廠稻殼摻量的增加而增加,最佳摻量為30%。另外E-RHA的摻入使得混凝土中的細(xì)孔尺寸減小,結(jié)構(gòu)更加密實(shí),提高了混凝土的體

6、積穩(wěn)定性、抗?jié)B性、抗凍性和抗碳化能力。水灰比越大,E-RHA對(duì)混凝土強(qiáng)度、耐久性的增強(qiáng)效果越明顯。
　　 E-RHA在較低摻量時(shí)對(duì)混凝土流動(dòng)性影響不大,但可以增強(qiáng)混凝土體積穩(wěn)定性。利用E-RHA可以配制出自密實(shí)性能達(dá)到二級(jí)、強(qiáng)度等級(jí)C40的自密實(shí)混凝土。另外在混凝土中E-RHA可以起到礦物摻合料和染色劑的雙重作用。利用E-RHA配制的灰黑色清水混凝土的顏色隨E-RHA摻量的增加而加深,色彩穩(wěn)定性好,且不會(huì)降低混凝土使用性能,可用