高钙粉煤灰安定性对蒸压制品的影响

高钙粉煤灰安定性对蒸压制品的影响

高钙血症颗粒具有cao含量高、火山活性好、具有一定的自硬化性。这是高质量的原材料。粉煤灰的一个重要用途是生产加气混凝土,但是,由于高钙灰中的f-CaO含量较高,存在安定性问题,一定程度上影响了应用。改善高钙粉煤灰安定性对蒸压制品影响的措施主要有3种,即陈化消解、机械粉磨和掺加安定剂。本文采取多种措施改善高钙灰的安定性,就高钙灰用于制备蒸压加气混凝土砌块进行了研究,制备出了合格的产品。1主要化学组成高钙粉煤灰(西柏坡电厂干排粉煤灰,外观为浅褐色,0.045mm方孔筛筛余48%,该灰氧化镁含量低,安定性主要由f-CaO引起,主要化学组成见表1)、低钙粉煤灰(西柏坡电厂粉煤灰,0.045mm方孔筛筛余41%,主要化学组成见表1)、石膏(采用烟气脱硫石膏,CaSO4·2H2O含量达到95%以上)、生石灰(石家庄市某厂生产的块状生石灰,有效CaO含量77%,10min消化温度为82℃)、东方鼎鑫水泥有限公司产32.5#矿渣水泥、发泡材料(水剂型铝粉膏,活性铝含量85%以上)工业用水。2试块的制作与养护将高钙粉煤灰与安定剂混合磨细(生产时将高钙灰、安定剂与生石灰混磨),再与低钙粉煤灰、水泥、生石灰、石膏等原料混合均匀;加水搅拌,料浆温度达到40℃左右时,加入铝粉,继续搅拌40S后,注入10mm×10mm×10mm试模,发泡成型,静停养护后,将试块送入蒸压釜中蒸压养护;蒸压后的试块进行各项性能测试。3高钙灰改性的混凝土试块的制备以低钙粉煤灰为原料的06级加气混凝土,参照现行工业实践上的基础配比:低钙灰70%、生石灰18%、水泥8%、石膏4%、铝粉0.06%、水料比0.58,浇注温度为50℃,体积密度为622kg/m3,强度为3.8MPa。当用高钙粉煤灰全部代替低钙粉煤灰时,制备的加气混凝土试块在蒸压后全部开裂,因此,不能直接用大掺量原状高钙灰制备蒸压加气混凝土砌块,需要对高钙灰进行改性处理。本次试验采取掺加安定剂、机械粉磨和陈化消解的方法,对高钙灰进行改性处理,以消除其安定性对蒸压制品的不利影响。3.1蒸压斑块cw参照水泥安定性检验方法,在水泥中掺入30%高钙灰,用试饼沸煮法,做高钙灰安定剂筛选试验。通过大量试验,筛选出了结果较好的两种安定剂-硅灰和CW安定剂。高钙粉煤灰中掺入安定剂(掺加量以高钙灰量计),全部代替低钙灰,进行蒸压砌块试验:高钙灰70%、生石灰18%、水泥8%、石膏4%、铝粉0.06%,成型后陈化24h后进行蒸压养护,结果见表2。硅灰中活性二氧化硅含量达98%以上,细度很高,具有很好的反应活性,水热条件下可迅速与氧化钙反应生成莫来石等矿物,迅速提高浆体的粘结力,当大于f-CaO水化膨胀产生的应力时,浆体才不会破坏[4。CW是一种复合安定剂,既含有活性二氧化硅,又含有少量碱性成分,可以加速粉煤灰表面的玻璃体解体,使粉煤灰颗粒内部的f-CaO暴露并快速消解,加速了水化硅酸钙的生成。两种安定剂对高钙灰的安定性都有较明显的改善,硅灰价格偏高,CW复合安定剂价格适中,性能优良,是理想的高性能安定剂。3.2高钙灰灰粉磨及掺量对蒸压加压斑块性能的影响将1.2%CW(以高钙灰量计)与高钙灰共同粉磨,研究不同粉磨时间对加气混凝土的影响,试验结果见表3。高钙粉煤灰含60%～70%的玻璃微珠,随着粉磨时间的延长,粉煤灰细度增加、筛余量降低。粉磨前20min筛余降低幅度较大,主要使团聚的颗粒解体分散,将薄避空心微珠粉碎;超过20min,粉煤灰筛余降低趋势减缓,这是因为实心圆珠和厚壁空心圆珠较难粉碎,主要对颗粒表面进行了机械研磨。粉磨延长到40min,试块外观完好、无裂纹,强度达到2.3MPa。机械粉磨粉磨提高了f-CaO颗粒的分散度,改变了粉煤灰颗粒表面形态,利于f-CaO迅速消解,安定性改善效果明显,考虑实际生产和经济性等原因将粉磨时间暂定为20min。将高钙灰粉磨20min,研究高钙灰不同掺量对蒸压加气砌块的影响,试验结果见表4。从表4可以看出,未加安定剂的高钙灰粉磨后,砌块依然开裂;加入安定剂的,安定性有很大改善。随着高钙灰掺量逐渐降低,试块的外观由横向细小裂纹变化到外观完好,表明了加气块中f-CaO含量的变化对试块的性能有很大的影响;随f-CaO含量的减少,试块强度逐渐升高,这也证明了f-CaO对加气块的影响。安定剂增加,促进了f-CaO的消解,浆体膨胀应力降低,强度提高。高钙灰硅含量低,适当增加低钙灰,补充了二氧化硅含量,使体系Ca/Si比达到平衡,更有利于水化产物的生成和强度发展。3.3模后静停陈化养护掺入1.2%CW的高钙灰粉粉磨20min,高钙灰50%,低钙灰20%,砌块拆模后静停陈化养护,研究不同陈化时间的对试块的影响,结果见表5。试验表明,陈化时间延长f-CaO的消解率增大,高钙灰对蒸压试块的负面影响降低,强度逐渐提高;陈化时间超过24h,强度的增长率放缓,为了提高生产效率,试验陈化消解时间定为24h。4蒸压釜蒸压养护通过试验和理论计算,掺入50%的高钙灰,可以降低4%的石灰用量。但在料浆发泡阶段,由于石灰量的减少造成料浆温度低、发泡缓慢,有时甚至发生发泡困难的问题。解决办法是:用温水进行料浆搅拌,在储水池内安装热交换器,引入蒸压釜余热对水进行预热,水温控制在35℃～37℃。工业化试验中,高钙灰与生石灰、安定剂共同粉磨,通过试验确定了最终配比为:高钙灰55%、低钙灰20%、生石灰14%、水泥7%、石膏4%、水料比0.56。浆体硬化切割,砌块静停陈化24h,再送入蒸压釜蒸压养护。产品经检测,满足国家建材标准《蒸压加气混凝土砌块》GB11968-2006要求,容重617kg/m3,强度3.7MPa。该工艺生产的加气混凝土,降低了生石灰和水泥的用量,以年产砌块20m3方规模计算,年消耗高钙粉煤灰6万t,节约生产成本30万元,经济效益和社会效益显著。5优化工艺(1)由于存在一定游离氧化钙,高钙粉煤灰在生产蒸压加气混凝土砌块时,受到一定限制。试验表明,未经改性处理的原状高钙灰,制备的砌块蒸压后出现开裂现象。(2)通过机械粉磨、添加安定剂和陈化消解的方法,改