
循环流化床(CFB)灰渣制备胶凝材料的综述
循环流化床(CFB)灰渣作为燃煤固废的新型材料,其在胶凝材料领域的应用前景广阔。本文旨在全面综述CFB灰渣制备胶凝材料的方法和制约条件。CFB灰渣因其较高的火山灰活性和水硬性,常被用作辅助胶凝材料。其应用受到体系中SO3和CaO质量分数的影响。本文详细讨论了CFB灰渣在不同条件下的应用,包括制备生态水泥、蒸压加气混凝土、地质聚合物以及可控低强度材料等。
关键词:CFB灰渣;胶凝材料;生态水泥;蒸压加气混凝土;地质聚合物;可控低强度材料
一、引言
CFB锅炉灰渣(CFB灰渣)与煤粉炉粉煤灰(PCCFA)在矿物组成、化学组成以及物理性质上存在显著差异。CFB灰渣含有大量硬石膏和未反应的活性氧化钙,使其具有制备胶凝材料的巨大潜力。CFB灰渣在利用过程中不能完全遵循PCCFA的应用评价方法。本文旨在针对CFB灰渣在辅助胶凝材料、生态水泥、新型材料等领域的应用进行综述。
二、辅助胶凝材料
CFB灰渣作为辅助胶凝材料使用,可减少硅酸盐水泥熟料的用量。其掺量受CaO和SO3质量分数的影响。对于高钙高硫CFB灰渣,掺量应低于20%。随着CaO和SO3含量降低,CFB灰渣掺量可以增加。但低硫高钙CFB灰渣对样品强度的发展仍然不利。
三、生态水泥
生态水泥是以具有火山灰活性的固体废物为主要原料,经过配比设计、研磨制成的具有水硬性的材料。使用CFB灰渣制备生态水泥,主要利用其具有的自硬性或火山灰活性。开发高硫型生态水泥,探索其水化反应特点和关键控制因素,是实现CFB灰渣有效减量化和资源化的重要途径。
四、新型材料
1. 蒸压加气混凝土(AAC):掺CFB灰渣的AAC在干湿循环过程中会形成大量AFt,导致强度下降。当AAC中SO3质量分数超过5.0%时,托贝莫来石生成量会减少。
2. 地质聚合物(Geopolymer):利用CFB灰渣制备地质聚合物时,通常采用低硫低钙CFB灰渣,或通过添加其他材料稀释体系中的总钙。随着体系钙含量增加,地质聚合反应减少,水化胶凝反应增加。
3. 可控低强度材料(CL):CFB灰渣是制备CL的优良原料。添加矿粉和水泥可以调节流动性和强度等性能。传统文献针对AFt的研究主要集中在早期形成过程和特点,而大量掺入中硫或高硫CFB灰渣后,AFt的形成和膨胀机理仍需进一步探索。
CFB灰渣是一种全新的燃煤固废,具有火山灰活性和水硬性。其在胶凝材料领域的应用前景广阔。为了实现大规模、大掺量资源化利用,应针对其物化特性和反应特性,探索其在微膨胀、快凝快硬、高碱环境等领域的应用。
本文综述了CFB灰渣在辅助胶凝材料、生态水泥以及新型材料领域的应用和制约条件,以期为相关研究和应用提供参考。
