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,人們對節(jié)能減排和新能源的開發(fā)日益重視起來。在國家政策的扶持下,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)卻依然沒有合理的處理、應(yīng)用方法,即浪費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)燃燒成灰過程中經(jīng)歷高溫區(qū)域時間短,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,通過對E-RHA進行X射線熒光分析、XRD、火山灰活性測試、水泥膠砂實驗等綜合評價了E-RHA的物理化學特性,同時將E-RHA粉磨不同時間后以不同摻量摻入不同水灰比的混凝土中,測試這些混凝土的和易性、力學性能和耐久性,全面評估、分析E-RHA對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的特點探尋其在實際工程的應(yīng)用方法。

3、　　 通過對E-RHA的一系列物理化學測試后發(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由于來不及晶化仍保存了無定形狀態(tài),即E-RHA中無定形SiO2的含量達到67.75%。原狀E-RHA中大顆粒含量較多,45μm篩余達到41.8%,但由于其中含有一定量的納米級SiO2顆粒及稻殼灰顆粒內(nèi)部的多孔隙、網(wǎng)道結(jié)構(gòu)使得其比表面積達到65m2/g。同時火山灰活性指數(shù)(28d

4、)達到92,活性接近硅灰、強于粉煤灰。
　　 由于原狀E-RHA45μm篩余較大,應(yīng)用在混凝土中前必須經(jīng)過粉磨。通過研究E-RHA粉磨不同時間后對混凝土性能的影響發(fā)現(xiàn)最佳粉磨時間為30min。E-RHA經(jīng)過30min粉磨后45μm篩余降至23.8%,比表面積達到60m2/g。粉磨后的E-RHA會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)下會嚴重影響混凝土的和易性,隨著水

5、灰比的增加,E-RHA對混凝土塌落度的影響程度減弱。在較大水灰比(W/B≥0.5)時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能增強混凝土的力學性能,但在較小的水灰比(W/B≤0.3)下,E-RHA的摻量不宜超過10%。在適當?shù)乃冶?0.3≤W/B≤0.5)下,混凝土抗壓強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孔尺寸減小,結(jié)構(gòu)更加密實,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對混凝土強度、耐久性的增強效果越明顯。
　　 E-RHA在較低摻量時對混凝土流動性影響不大,但可以增強混凝土體積穩(wěn)定性。利用E-RHA可以配制出自密實性能達到二級、強度等級C40的自密實混凝土。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,且不會降低混凝土使用性能,可用