爐渣作為水泥混合材的試驗研究及機(jī)理分析.pdf

1、2013年，中國水泥的總產(chǎn)量已達(dá)24.1億噸，熟料的總產(chǎn)量超過13.6億噸，均占世界產(chǎn)量的50％以上。水泥的原材料為石灰石和粘土，均為不可再生資源，日益緊缺;水泥生產(chǎn)過程中高能耗并大量排放CO2和粉塵，加劇溫室效應(yīng)和霧霾天氣。同時，隨著工業(yè)化進(jìn)程的深入，每年工業(yè)廢棄物產(chǎn)生量巨大，占用土地，造成環(huán)境污染。如果將工業(yè)廢棄物作為水泥混合材來取代部分水泥，將會一舉兩得。近年來，將工業(yè)固體廢棄物用于建材是政府所支持的環(huán)保節(jié)能技術(shù)，普通硅酸鹽水泥、

2、粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山灰水泥等在水泥生產(chǎn)中扮演著越來越重要的角色。特別是粉煤灰，已在建材領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，有供不應(yīng)求的趨勢。
　　爐渣是火力發(fā)電廠鍋爐中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，每年產(chǎn)生量巨大，超過億噸。目前爐渣的利用率很低，少部分用于制磚和鋪路，其余隨意堆放，造成環(huán)境污染和資源浪費。爐渣與粉煤灰本是同根同源，化學(xué)組成和礦物極其相似，這就給爐渣在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了可能性?，F(xiàn)階段，將爐渣作為水泥混合材的相關(guān)研究較少，實際生產(chǎn)也沒有形

3、成產(chǎn)業(yè)化，主要原因是爐渣早期活性較低，導(dǎo)致爐渣摻量偏低，不能形成對爐渣的大量消耗。針對上述問題，本文對爐渣的基本物理、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，采用物理和化學(xué)方法復(fù)合激發(fā)爐渣活性，逐漸增大爐渣的摻量，從多熟料、少熟料、無熟料三個遞進(jìn)層面研究爐渣作為水泥混合材料的可行性，以此減少水泥熟料的用量。
　　論文的主要工作和研究成果如下:
　　(1)多熟料情況下，采用機(jī)械活化方式，通過粉磨對爐渣的活性進(jìn)行了物理活化。試驗研究了爐渣摻量以及粉磨

4、時間對于細(xì)度、膠砂強(qiáng)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時間、安定性等方面的影響，并確定了爐渣的最佳及最大摻量和最優(yōu)粉磨時間。
　　(2)少熟料情況下，水泥中爐渣復(fù)摻礦渣，研究爐渣、礦渣和水泥熟料摻量對水泥強(qiáng)度的影響，確定復(fù)合水泥的最佳配比?？紤]復(fù)合水泥早期強(qiáng)度較低，采用物理和化學(xué)方法復(fù)合激發(fā)爐渣和礦渣活性，試驗研究了不同種類激發(fā)劑單摻、復(fù)摻時對爐渣和礦渣活性的激發(fā)效果。研究表明，兩種激發(fā)劑復(fù)摻的效果優(yōu)于單摻，復(fù)摻方式以石灰類-硫酸鹽類復(fù)摻的效果最