CFB灰渣混凝土的组成设计与应用研究

随着循环流化床(CFB)锅炉清洁燃烧技术的大规模应用,所排放的CFB灰渣的处理成为亟待解决的问题。本文以碎石作粗集料、CFB炉渣作细集料以及CFB飞灰作矿物掺合料来制备CFB灰渣混凝土,探讨了CFB炉渣砂率、CFB飞灰掺量对CFB灰渣混凝土的工作性能与力学性能的影响,优化设计了CFB灰渣混凝土配合比,对比研究了CFB灰渣混凝土与机制砂混凝土抗Cl-渗透性能、抗冻性和干燥收缩等耐久性能,并进行了CFB灰渣混凝土小型预制构件的工程应用。结果表明:随着CFB炉渣砂率的增加,CFB灰渣混凝土的抗压强度先增大后降低,随着CFB飞灰掺量的增加,CFB灰渣混凝土的坍落度逐渐降低,抗压强度先增大后降低,优化的最佳配合比为水泥280 kg/m^(3)、CFB飞灰120 kg/m^(3)、矿粉40 kg/m^(3)、CFB炉渣620 kg/m^(3)、碎石1 013 kg/m^(3)、水223 kg/m^(3)、减水剂8.8 kg/m^(3);相比于机制砂混凝土,CFB灰渣混凝土具有良好的抗Cl-渗透性能、抗冻性和较小的干燥收缩,且采用CFB灰渣混凝土制备的小型预制构件在实际工程中具有更好的应用效果。

循环流化床CFB灰渣在公路工程中的应用研究

文章深入探讨了CFB灰渣在物理、化学及道路应用方面的性能,并对其制备过程及其所带来的效益进行了详细分析。CFB灰渣因其自硬性及含有CaO、CaSO4等成分,对土具有显著的改性作用。研究表明,无论是掺入灰还是CFB灰渣,均能显著提高土体的CBR,其中CFB灰渣的增强效果更明显。当CFB灰渣与灰的掺量达到10%时,其性能完全满足各等级公路路基路床填筑材料的CBR要求。

CFB灰渣注浆材料在吕梁国道209采空区注浆处治工程中的应用研究

为解决循环流化床锅炉灰渣(CFB灰渣)注浆材料工程应用难题,研究了不同CFB灰渣注浆材料适用范围、注浆施工工艺,并依托山西吕梁国道209采空区注浆处治工程开展了工程试验与推广应用。研究发现:水泥CFB飞灰注浆材料(CCF)适用于冒落采空区注浆处治,水泥CFB灰渣注浆材料(CCFB)适用于空化采空区注浆处治;CCFB配制时宜采用滚筒筛筛除超粒径炉渣,CCF、CCFB适宜的搅拌时间为5 min;采用自动喂料配料、高效涡流搅拌制浆、注浆工艺,施工效率高,注浆结石体取芯率、取芯强度均满足设计要求。CFB灰渣注浆材料在山西吕梁209国道采空区注浆工程成功应用。

CFB灰渣制备轻质混凝土的性能研究

以水泥和40%掺量的循环流化床CFB灰为胶凝材料,CFB渣为细骨料,页岩陶粒为粗骨料,制备轻质隔墙板用陶粒混凝土。研究了CFB灰超量取代系数1.25~2.40变化范围对CFB灰渣陶粒混凝土性能的影响及CFB灰渣对混凝土干缩的影响。结果表明:随CFB灰超量取代系数增大,混凝土的抗压强度提高,特别是早期强度显著提高,干表观密度增加幅度不大,吸水率呈先增大后减小趋势;CFB灰中游离CaO和CaSO4的存在有利于减小混凝土的收缩。

CFB灰渣处治土在公路工程中的应用

本文结合吕梁国道209改线工程对CFB灰渣增强改性土的实地应用、组成设计与性能研究,得出在保证工程质量情况下,CFB灰渣增强改性土可达到降低资源消耗、保护环境,同时提高工程质量降低工程造价的目的,社会、经济效益显著。

CFB灰渣对水泥稳定红砂岩集料的增强改性作用

针对红砂岩均质性差,红砂岩集料性能和水泥稳定红砂岩集料路用性能不明确的问题,以水泥稳定石灰岩集料为对照,分别研究了红砂岩粗、细集料取代率。研究了循环流化床(CFB)炉渣、CFB飞灰掺量对水泥稳定红砂岩集料7 d无侧限抗压强度、长期强度、抗干缩性能和抗冻性能的影响规律。采用SEM揭示了CFB灰渣对水泥稳定红砂岩集料的改性作用机理。结果表明:红砂岩集料的组成成分和物理性能与粒径大小存在明显相关性,集料粒径越小,集料中的黏土矿物含量越高,压碎值越低,塑性指数越高,表明可以通过破碎筛分将不同类型红砂岩分离,提高红砂岩集料均质性。水泥稳定红砂岩集料的强度、抗裂性能、抗冻性受红砂岩粗集料替代率影响小,受红砂岩细集料替代率影响大。采用CFB炉渣和CFB飞灰作复合细集料可显著提高水泥稳定红砂岩集料的路用性能。与同水泥掺量水泥稳定石灰石集料相比,经改性后的水泥稳定红砂岩集料7 d无侧限抗压强度高0.8 MPa,干缩应变低49.5%,抗冻性持平。从SEM的试验结果中可以观察到针棒状钙矾石和絮状C—S—H凝胶,这表明CFB灰渣的水化产物起到了胶结增强作用,针棒状钙矾石形成产生的膨胀与CFB炉渣的多孔“内养生”作用可协同降低干缩、防止冻融破坏。

CFB脱硫灰渣用作水泥混合材的研究

CFB脱硫灰渣是循环流化床锅炉采用脱硫工艺后所得的副产物。针对CFB脱硫灰渣的资源化利用开展将其用作水泥混合材的试验研究,分析灰渣的适宜掺量和主要影响机理。研究表明:CFB脱硫灰、渣在化学组成和颗粒组成上都有较大差异。以脱硫灰为混合材,随其在水泥中的掺量增加,浆体凝结速度明显变缓;试样早强发挥较慢,但28 d强度都能赶上空白对照样的相应强度值,脱硫灰在水泥中最优掺入量为20%左右。将磨细脱硫渣作为水泥混合材,随其掺量增加,试样标准稠度需水量亦呈增大趋势,对水泥凝结时间的影响规律也与脱硫灰相似;水泥早期强度随脱硫渣增加而有所降低,但对28 d强度发展没有明显的不利影响。脱硫渣除可作为混合材外,还能替代部分缓凝石膏,其最大合理掺量为10%左右。

CFB灰渣注浆充填材料的设计与关键性能研究

采用循环流化床发电飞灰与炉渣(简称CFB灰渣)制备注浆充填材料可有效改善传统水泥粉煤灰类注浆充填材料存在的泌水、脱空、收缩开裂等问题。通过探讨CFB飞灰与炉渣比例(简称灰渣比)、水固比、水泥掺量对CFB灰渣注浆充填材料的流动性与力学性能的影响规律,对比研究了CFB灰渣注浆充填材料与水泥粉煤灰注浆充填材料的泌水率、结石率和膨胀率等关键性能,并利用SEM、XRD等微观测试手段揭示了其强度形成与微膨胀机理。结果显示:灰渣比30∶70、水固比1∶2.4、水泥掺量15%时,CFB注浆充填材料相对于水泥粉煤灰类注浆充填材料具有良好的流动性、抗压强度、较小泌水率、较大结石率和显著的微膨胀特性。研究为CFB灰渣注浆充填材料的设计提供了理论基础。

CFB锅炉灰渣的应用研究

总结了CFB锅炉灰渣与常规灰渣物理、化学特性的差异,分析了这些特性在应用中的优劣性,并介绍了CFB锅炉灰渣的应用现状。

CFB脱硫灰渣的性能及应用研究

对以褐煤和烟煤为燃料的CFB脱硫灰渣进行基本物理化学性能及矿物组成和火山灰性能试验,及用于建材行业的各项性能试验,为CFB脱硫灰渣在建材行业的应用提出建议。

循环流化床灰渣水稳基层强度及形成机理研究

为了探究循环流化床(CFB)灰渣(CFB粉煤灰和CFB炉渣合称CFB灰渣)在水稳基层材料中的应用,本文在测定CFB灰渣物化特性的基础上从CFB炉渣-机制砂替代率、CFB粉煤灰掺量、养护龄期、不同龄期水溶液pH值以及结合料过度界面水化情况研究CFB灰渣对水稳基层材料无侧限抗压强度的影响。研究结果表明:水泥-CFB炉渣7 d无侧限抗压强度最高为3.8 MPa,较水泥稳定碎石降低了37.3%,7 d~90 d无侧限抗压强度增长率为85.3%。水泥-CFB灰渣7 d无侧限抗压强度最高为6.8 MPa,较水泥稳定碎石提高了11.5%,7 d~90 d无侧限抗压强度增长率为58.8%。CH含量随着龄期的增长呈现先升高后降低的趋势。CFB灰渣主要水化产物为针棒状AFt、长柱状CaSO_(4)·2H_(2)O和纤维状C-S-H。水泥-CFB炉渣中胶凝物质生成量低于水泥-CFB灰渣。