脱硫石油焦灰-硫铝酸盐水泥发泡体系的性能试验研究

2015年第7期7月混凝土与水泥制品CHINACONCRETEANICEMENTPRODUCTS2015NO7JULY脱硫石油焦灰一硫铝酸盐水泥发泡体性能试验研究李秋义，张修勤，韩帅，孔哲。，莫建蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心，青岛理工大学，266033系的摘要以硫铝酸盐水泥和脱硫石油焦灰为复合胶凝材料，基于双氧水发泡工艺制备发泡保温材料。研究了水胶比和发泡剂用量对脱硫石油焦灰一硫铝酸盐水泥发泡体系抗压强度和干表观密度的影响。试验结果表明。水胶比相同时。发泡水泥的干表现密度和抗压强度均随发泡剂用量增加而降低，而抗压强度在发泡剂增加到一定程度时趋于稳定；发泡剂用量相同时。干表现密度随水胶比增加而先增加后降低，抗压强度随水胶比增加总体呈上升趋势。其中当水胶比较低时，试块强度增长较快；当水胶比较高时，试块强度趋于稳定。关键词发泡水泥；脱硫石油焦灰；抗压强度；干表观密度ABSTRACTUSINGSULPHOALUMINATECEMENTANDDESULFURIZATIONOFPETROLEUMCOKEASHASCOMPOSITECEMENTITIOUSMATERIALS，FOAMINGTHERMALINSULATIONMATERIALISPREPAREDBYHYDROGENPEROXIDEFOAMSYSTEMTHEINFLUENCEOFWATERBINDERRATIOANDAMOUTOFFOAMINGAGENTONCOMPRESSIVESTRENGTHANDDRYBULKDENSITYOFPETROLEUMCOKEASHSHTPHOALUMINATECEMENTFOAMINGSYSTEMISSTUDIEDI1LEEXPERIMENTRESULTSSHOWTHAT，ATTHESAMEWATERBINDERRATIO，WHILETHEAMOUNTOFFOAMINGAGENTINCREASESDRYBULKDENSITYOFFOAMCEMENTANDCOMPRESSIVESTRENGTHDECREASESECOMPRESSIVESTRENGTHOFFOAMCEMENTTENDSTOBESTABLEINSOMECERTAINDEGREEWITHTHEINCREASINGOFFOAMINGAGENT；ASTHESAMEAMOUNTOFFOAMINGAGENT，DRYBULKDENSITYINCREASESATFIRSTTHENDECREASESWITHTHEINCREASINGTHEWATERBINDERRATIO，THECOMPRESSIVESTRENGTHINCREASESINGENERA1WHENTHEWATERBINDERRATIOISRELATIVELYLOWSTRENGTHOFBLOCKINCREASESRAPIDLY；WHILETHEWATERBINDERRATIOISHIGH，THESTRENGTHOFBLOCKTENDSTOBESTABLEKEYWORDSFOAMCEMENT；DESULFURIZATIONOFPETROLEUMCOKEASH；COMPRESSIVESTRENGTH；DRYBULKDENSITY中图分类号TQ172文献标识码A文章编号100046372015078704O前言近年来，建筑业的快速发展促使人们对建筑节能的要求13趋增高。为此，国内外都对保温材料进行了深入研究，而发泡水泥作为保温材料在建筑领域的研究也更加完善【”。为了增加社会效益并减少社会污染，人们开始将眼光投放到废弃物的利用方面。利用石灰粉脱硫技术，将炼油后的石油焦与粉状的石灰石混合，再喷人流化床锅炉进行燃烧，石灰石高温分解出的CAO与石油焦燃烧生成的SO反应生成CASE，其中从底部排除的为脱硫石油焦渣，经除尘系统收集的为脱硫石油焦灰21。将脱硫石油焦灰应用于发泡水泥中。即以一定的比例取代水泥制备发泡水泥从而节约水泥并且还会达到更优越的性能。因此。合理利用脱硫石油焦灰具有绿色环保和再生利用的特点。并为社会带来了显著的经济效益本试验的目的是将脱硫石油焦灰用于硫铝酸基金项目“十二五”国家科技支撑计划资助项目2011BAJO4B0505；山东省高校优秀科研创新团队计划项目。盐水泥发泡材料中，再用双氧水作为发泡剂，以及激发剂等多种材料制备密度低且达到保温要求的保温材料。1试验设计11试验材料水泥425级快硬硫铝酸盐水泥。脱硫石油焦灰青岛某炼油厂产石油焦经循环流化床锅炉燃烧技术脱硫后的产物。发泡剂化学发泡剂H20，H20含量为30，各项性能指标符合GBT66842002化学试剂30过氧化氢要求。稳泡剂具有提高表面活性和改善粘滞性作用的物质，纤维素纳。激发剂高锰酸钾。水自来水。12试验方法试件制备与养护将干料倒人搅拌锅中低速搅拌10S，然后均匀加入部分水搅拌60S，且低、高速各30S，再用剩余水稀释三种试剂，将稀释后的激发剂、一872015年第7期混凝土与水泥制品总第231期稳泡剂溶液一同加人再低速搅拌25S，最后加入稀释后的发泡剂并低速搅拌10S。搅拌完毕后倒入模具浇筑成型。将成型后的试块放在阴凉干燥处养护，待试块有足够强度后用拆模机拆模，再将试块移送至电热鼓风干燥箱至恒重。根据GBT548622001无机硬质绝热制品试验方法力学性能的要求，测试试件的抗压强度【3】。根据JGJ512002轻骨料混凝土技术规程，采用整体试件烘干法测定试件的干表观密度。13试验配合比及试验结果设计胶凝材料总量为300G。硫铝酸盐水泥用量为80，石油焦灰用量为2O。通过试配，稳泡剂和激发剂的浓度均为05稳泡剂溶液掺量为胶凝材料总量的4，激发剂溶液掺量为胶凝材料总量的1，温度控制在3035范围内水胶比与发泡剂掺量为变量，具体试验配合比及试验结果见表1。表1脱硫石油焦灰一硫铝酸盐水泥发泡体系配合比及试验结果2试验分析21干表观密度影响因素研究由图1可以看出。在水胶比不变的条件下，随着发泡剂用量的增加干表观密度均呈现下降趋势。由于发泡剂在加热或者催化剂的作用下能迅速反应，产生大量气体，而这些气体在稳泡剂的作用下静霞H_一88一图1发泡剂用量对干表观密度的影响分布在浆体内部，使浆体膨胀。同时，随