论文部分内容阅读
目前,我国工业化进程进一步加快的同时,对资源的利用逐年增大,造成自然资源日渐匮乏,而工业废渣量随之增大,粉煤灰、脱硫石膏和电石渣等工业废渣的大量排放和对它们的利用率低造成了占用农田、污染环境等多方面的严重危害。用粉煤灰、电石渣、脱硫石膏等工业废渣配料制备陶粒或者硫铝酸盐水泥的研究在国内还很少见到有相关报道,本文结合陶粒的多孔性和水泥矿物的胶凝性,通过分别制备陶粒(主要原料化学成分为SiO2和A12O3, CaO是微量成分)和硫铝酸盐水泥(主要原料的化学成分为CaO),证实其可行性。在满足能单独形成两种材料的同时,再通过引入陶粒生产工艺和调整配方,配方调整参考硫铝酸盐配料方法,但作出一定改变,使配方试样在形成胶凝矿物的同时能在料球表面产生适宜粘度,形成有效孔洞,达到料球孔洞和胶凝性能的共存和工业废渣的资源化利用的目的。本文通过单因素实验探索、配方优化等试验方法和DTA-TG、XRD、 SEM-EDS等测试方法,对试样性能进行测试,得出以下结论：(1)多孔胶凝试样是以粉煤灰和电石渣为主要原料,掺入脱硫石膏8%,粘土5%；制备工艺为：原料经过混合,粉磨,加水成球,在400℃预热15min,在1300℃烧制15min,取出急冷；(2)在1250℃保温15min时已能满足β-C28其全部形成量,且不受升高温度的影响；而无水硫铝酸钙的烧成温度为1300℃,在1350℃下保温15min仍未分解；(3、)无水硫铝酸钙的形成量随碱度系数的降低而减少,在Cm>0.9的配方,试样的主要矿物相为是β-C2S和C4A3S,无钙铝黄长石；Cm≤0.90的配方,主要矿物相逐渐成为C2AS和β-C2S,C4A3S形成较少。(4)通过碱度系数Cm=0.70的配方进行正交优化试验,并对优化试验进行验证,在预烧温度为400℃,预热时间为15main,煅烧温度为1280℃,煅烧时间为15min条件下烧制得到的试样的表观密度是1.31g.cm-3,吸水率是2.33%,3d强度和28d强度分别为4.22MPa和12.45MPa。(5)烧制出的料球矿物呈聚集状态,主要由硅酸二钙和无水硫铝酸钙组成,硅酸二钙包裹着硫铝酸钙。硅酸二钙呈卵型,发育完整,晶界清晰,分布较为均匀；无水硫铝酸钙呈棱柱型或板状,不规则,被液相和硅酸二钙包围,晶界和棱角都不十分分明；料球内部形成许多微细孔洞,为封闭孔洞,总孔隙率超过50%；微孔是由液相粘结矿物形成的。