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干法脱硫灰用作路基材料的应用研究

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台 陈永瑞2018/9/13 9:21:39我要投稿
所属行业: 固废处理  关键词:脱硫灰 干法脱硫灰 粉煤灰

北极星环保网讯:为了评估干法脱硫灰用作路基材料的可行性,本研究通过室内击实、无侧限抗压强度试验,检测干法脱硫灰的最佳含水率、最大干密度及无侧限抗压强度,并建设脱硫灰不范工程道路。结果表明,脱硫灰28d、180d无侧限抗压强度分别为4.3MPa,11.3MPa,道路路面弯沉值为59mm,可满足四级公路路面弯沉值设计要求。

干法脱硫灰

干法脱硫灰的成分及性质受煤种、脱硫剂和工况等的影响而有所不同。根据脱硫灰的特性,目前国内外已研究开发包括水泥、蒸压砖、加气混凝土砌块、砂浆等诸多干法脱硫灰产品。

二灰土是由石灰、粉煤灰和土,经加水拌合、养生后形成的具有一定抗压强度的筑路材料,被广泛地用于公路路基施工。脱硫灰是半水亚硫酸钙、消石灰、碳酸钙等钙基化合物及粉煤灰的混合物,含有二灰土的主要组分。脱硫灰中的消石灰与粉煤灰加水后,会发生类水泥的胶凝性反应生成水化硅酸钙,从而产生强度,具有路基材料应用的理论可行性。

本文利用火电厂脱硫灰的理化特性,提出一种新型综合利用方式,尝试将干法脱硫灰用于公路等地基软弱土的换填,增强路基、地基的承载力。

1原材料与试验方法

1.1原材料

脱硫灰:来自热电厂煤粉炉烟气干法脱硫工艺所产生的副产物。脱硫灰的元素组成通过X射线荧光光谱分析(XRF)获得,其元素组成以氧化物表示如表1所示。

表1脱硫灰的主要元素组成/%

干法脱硫灰

脱硫灰的矿物组成通过XRD分析、热重分析(TGA)、X射线荧光光谱分析(XRF)和有效钙分析等方法联合测定,结果如表2所示。

表2脱硫灰的矿物成分组成/%

干法脱硫灰

由表2脱硫灰的矿物成分分析结果可知,干法脱硫灰是CaSO3˙1/2H2O、Ca(OH)2等钙基化合物及粉煤灰的混合物。粉煤灰本身不具有胶凝性,但与脱硫灰中的Ca(OH)2作用,会发生类水泥的胶凝性反应生成水化硅酸钙,从而产生强度。

1.2试验方法

最大干密度、最佳含水率、无侧限抗压强度的测定主要依据GB/T50123-1999《土工试验方法标准》进行。

2结果与分析

2.1最大干密度和最佳含水率

采用标准击实试验测定脱硫灰的最佳含水率及最大干密度。试验结果如图1所示,脱硫灰的最佳含水率wopt=29.87%,最大干密度ρ=1.309g/cm3

干法脱硫灰

图1脱硫灰含水率与干密度的关系

2.2无侧限抗压强度

根据脱硫灰的最佳加水量,成型击实样品,测定各养护龄期的无侧限抗压强度。测定结果如图2所示,脱硫灰击实试块随着养护龄期增加,强度呈增长的趋势。养护120d后,无侧限抗压强度可达到7.51MPa。

干法脱硫灰

图2脱硫灰各龄期无侧限抗压强度

延伸阅读:

浅谈飞灰熔融使用纯氧燃烧技术的发展前景

垃圾焚烧发电飞灰处理现状及技术选择

燃煤发电厂的粉煤灰应用技术

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