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利用SP炉灰替代石子、矿渣粉在P.O42.5水泥的试验

作者:赵登锋1尹… 出处:乐投letou网 更新时间:2014/3/12 9:31:28    热     ★★★

  

    我公司为进一步增加企业效益,考虑到混合材供应中一级粉煤灰资源总量有限,矿渣粉价格昂贵,在现有工艺装备和原材料供应条件下,充分利用我公司两条5000T/D预分解窑余热发电SP炉灰作为超细粉生产水泥,切实可行,效益明显,试验如下。
1 SP炉灰试验

1.1  SP炉灰是预分解窑余热发电窑尾SP锅炉在利用窑尾高温废气时收集的粉尘。因其比表面积高达680-710m2/kg左右,使其能有很高的利用价值,其化学成分见表1。
                  表1  SP炉灰化学分析 %

    我公司SP炉灰80μm筛余为0.4%、水分0.2 %、碱含量0.26% ,均大大低于JC/T742-2009掺入水泥中的回转窑窑灰标准要求限量,完全符合标准要求。根据表1数据对比可知SP炉灰主要化学组成烧失量和氧化钙含量均高于生料的34.82%,通过配料(石灰石81.5%、粉煤灰5.3%、砂岩7.2%、钢渣6%四组分配料)计算倒推可知SP炉灰是由85%的石灰石,10%以上的粉煤灰组成,即生料配料4组分中易磨性最好的石灰石和湿排粉煤灰组成。SP炉灰中的游离氧化钙含量0.38%,即SP炉灰中石灰石基本未分解,还是以碳酸钙形态存在,它对混凝土的性能和施工影响有限。
1.2  SP炉灰的颗粒级配(见表2)
                     表2   SP炉灰的颗粒级配 %
    

 由表2的SP的颗粒级配可知SP炉灰中31μm以下颗粒含量为84.9%,10μm以下颗粒含量为47.8%,掺入水泥中优势明显。对水泥而言3-32μm的颗粒对水泥强度增长起主要作用,特别是16-24um的颗粒对水泥性能尤为重要,含量越多越好。小于3μm的细颗粒不要超过10%,由于<3μm的颗粒水化反应过快,对水泥强度贡献不大。但保持<3μm的颗粒在适当含量,可以提高水泥和混凝土的密实性。大于65μm和小于1μm的颗粒越少越好,最好没有。在现有水泥组分中掺入适量SP炉灰,可以补充水泥中细颗粒不足,使胶凝材料颗粒具有更加紧密的堆积,对强度和施工性能有所改善。
2  试验
 依据现行国家乐投优惠GB175-2007通用硅酸盐水泥的规定,通用硅酸盐水泥中允许掺入5%的窑灰,比照国家建材行业标准JC/T742-2009掺入水泥中的回转窑窑灰,我公司的SP炉灰各项指标完全符合标准的要求。
2.1试验方案
   根据SP炉灰烧失量35.58%的实际及P.O42.5水泥烧失量不超5.0%的要求,采用SP炉灰替代石子及部分矿渣粉方案,试验配比方案见表3。
                                                      表3  试验配比方案 %
2.2  试验方法
 将前述所需的颗粒状物料:熟料、石子、脱硫石膏分别在的试验小磨中进行粉磨,然后和已处于水泥成品细度状态的矿渣粉、粉煤灰、SP炉灰按表3中的配比称量配制,再用混样机混合15分钟。
2.3  试验结果(见表4)
                                                                   表4  试验结果
 

   (1)对抗压强度的影响:SP炉灰替代石子3天强度表现为下降趋势,但非直线下降,从2—6%每增加1%的SP炉灰强度下降0.1-0.15MPa, 28天抗压强度随掺量增加逐步恢复。 SP炉灰全部替代石子后3天强度不下降,尤其28天抗压强度增长1 MPa;SP炉灰替代部分矿渣粉,强度下降幅度也不大,掺量达到6%时,几乎对3天抗压强度无影响,但对28天抗压强度较大,每增加1%降低0.75 MPa。
   (2)对乐投优惠稠度的影响:SP炉灰替代石子乐投优惠稠度呈缓慢的直线增加趋势,每增加1%的SP炉灰标准稠度上升0.1-0.2;SP炉灰代矿渣粉标准稠度呈缓慢下降趋势,每增加1%的SP炉灰标准稠度下降0.05-0.1。这是增加SP炉灰掺量后胶凝体系中超细微粉增加而造成的需水量增加。
   (3)对水泥凝结时间的影响:SP炉灰替代石子随掺量增加初、终凝时间基本无变化,全部替代石子后水泥初凝时间缩短5分钟,终凝时间延长22分钟;SP炉灰代矿渣粉水泥凝结时间呈下降趋势,总体变化不大,这种变化基本不影响水泥的使用。
3  试验结论
 SP炉灰替代6%-8%石子生产P.O42.5水泥3天强度略微降低,凝结时间影响较小,3天强度即使下降因现有水泥后期强度高,也会满足市场要求。SP炉灰替代部分矿粉28天强度下降幅度较大,可考虑掺加2%替代等量矿粉。
  

 

 

 


 

来源:《四川水泥》2012-04

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