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第六届亚洲粉煤灰及脱硫石膏综合利用技术国际交流大会将于年9月12~15日在“塞外明珠”——山西省朔州市召开。
大会由建筑材料工业技术情报研究所、亚洲粉煤灰协会、朔州市人民政府、山西省经济和信息化委员会联合主办。
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工业固体废弃物具有潜在胶凝活性是其制备充填胶结剂的基础,而潜在胶凝活性需经过适当的方式进行激发和活化才能表现出来。目前最常用的提高工业固体废弃物胶凝活性的方法为物理激发和化学激发。
1.物理激发
物理激发即机械激发,通过机械粉磨的方式改变固体颗粒的粒径组成并增大比表面积,在水化反应时可以增加颗粒与水的接触面积以加速反应,从而提高工业固体废弃物的胶凝活性。由于物料比表面积增大的同时伴随着粉磨成本的急剧增加,因此在工业固体废弃物制备胶结剂时需要综合考虑充填材料的性能和经济性确定物料的粉磨细度。
王炳文等考察了粉磨时间对粉煤灰胶凝活性的影响,结果表明粉煤灰分别粉磨10min和20min后制备的胶结剂相较于粉煤灰原灰,充填材料的3d强度可分别提高17.33%和21.57%,其28d强度可分别提高14.86%和20.71%,说明机械粉磨可以提高粉煤灰活性并增加充填材料的强度,但粉磨时间增加到20min时对强度的提升效果减弱。黄迪等[46]研究了分别粉磨和梯级粉磨2种不同粉磨方式对赤泥—矿渣胶结剂性能的影响,结果表明梯级粉磨的微球磨效应可以更有效地增加赤泥—矿渣胶结剂的比表面积和细度,有助于提高胶结剂早期水化速度和增加充填材料的早期强度。
2.化学激发
化学激发是通过添加激发剂提高工业固体废弃物的胶凝活性。激发剂可以使工业固体废弃物中玻璃体的硅氧四面体和铝氧四面体解聚为H3SiO4-和H3AlO42-,当水化浆体中存在Ca2+、OH-和时可发生水化反应生成C-S-H(水化硅酸钙)凝胶和AFt(钙矾石)等水化产物。充填胶结剂中常用的激发剂有碱性激发剂和硫酸盐激发剂。碱性激发剂主要包括石灰、氢氧化钠、水玻璃和电石渣等。硫酸盐激发剂主要包括硫酸钠、脱硫石膏、氟石膏和磷石膏等。
为了更好地激发工业固体废弃物的胶凝活性,一般采用碱性激发剂和硫酸盐激发剂组成复合激发剂,在充填胶结剂中的应用已经非常广泛。
Cihangir等采用酸性矿渣和中性矿渣分别与硅酸钠或氢氧化钠制备碱激发矿渣胶结剂,结果显示碱激发矿渣胶结剂与富硫尾砂制备的充填材料在养护龄期d时充填材料强度未出现下降,对富硫尾砂中硫化物氧化后产生的酸和硫酸盐引起的侵蚀作用具有较高的抵抗能力。王斌云等研究了电石渣对钢渣—水泥熟料体系胶结剂强度的影响,当电石渣掺量为15%时可以有效提高胶结剂的3d和28d抗压强度。高术杰等考察了脱硫石膏、天然石膏、建筑石膏和分析纯石膏对赤泥—矿渣—水泥熟料体系胶结剂强度性能的影响,发现使用脱硫石膏时该胶结剂制备的充填材料具有最高的7d和28d强度,而使用建筑石膏时7d和28d的强度最低。黄绪泉等开发出钢渣—矿渣—氟石膏基胶结剂替代水泥用于固结铜尾矿,在胶砂比1:8和固体浓度70%时充填材料28d和60d强度分别为2.68MPa和2.88MPa,优于P·O42.5水泥。董璐等使用矿渣与石灰和脱硫石膏组成的复合激发剂作为胶结剂制备充填材料,其28d强度为相同条件下P·O42.5R水泥的4.7倍。肖柏林等研究了磷石膏、生石灰和芒硝对矿渣的激发效果,结果表明当胶结剂中矿渣61%、磷石膏30%、生石灰6%和芒硝3%时,充填材料的3d强度低于32.5R水泥,但是7d和28d强度高于32.5R水泥。
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