粉煤灰-脱硫石膏水泥基材料水化活性及微结构
2011-08-11高英力马保国
土木与环境工程学报 2011年5期
高英力,陈 瑜,马保国
(1.长沙理工大学 交通运输工程学院,长沙410114;2.武汉理工大学 硅酸盐材料工程教育部重点实验室,武汉430070)
烟气脱硫石膏(flue gas desulphurization gypsum,简称FGD)和粉煤灰(fly ash,简称FA)是燃煤电厂的2大工业废渣。相当数量的粉煤灰[1-2]及脱硫石膏由于品质较差和水化性能的不稳定,通常得不到较好的再利用,造成堆放,占用土地且产生大量污染。脱硫石膏主要成分为CaSO4·2H2O,对水泥及粉煤灰水化过程可以起到较好的硫酸盐活性激发效应[3-5],因此将粉煤灰及脱硫石膏结合起来共同开发,作为活性矿物掺合料,制备水泥基复合胶凝材料体系,大量用于土木工程材料领域,是一种较好的利废、节能途径。目前已有少数研究者开展了相关的研究工作[6-10],其主要研究内容包括:脱硫石膏-粉煤灰胶结材的研发、脱硫石膏-粉煤灰建筑制品的生产、粉煤灰-脱硫石膏对危险固体废弃物的固化研究等。获得的主要成果集中在对两种工业废料的活性分析和产品研发,而针对粉煤灰-脱硫石膏-水泥三元复合胶凝体系的研究应用尚未见系统报道,尤其针对硬化后三元水化体系的微观结构及水化动力学过程的分析研究还尚未涉及,需要进行深入探讨。
基于前期获得的研究成果[11],选取有代表性的粉煤灰-脱硫石膏水泥基复合胶凝材料体系,通过DTA-TG热分析、XRD水化物分析以及SEM形貌观测等试验手段研究不同龄期硬化水泥石的水化活性及微观结构特征,根据微观试验结果探讨水化动力学过程及机理,评价其硬化后综合性能,为扩大粉煤灰和脱硫石膏在水泥砂浆及混凝土中的应用提供相应的理论和技术支持。……
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