煤渣在土木工程中的应用

煤渣在土木工程中的应用小组成员：王其东 05509132 王秋阳 05509119 马锐 05509126 宋康康 05509112一 煤渣与粉煤灰的比较 定定义义 组组成及化学性质成及化学性质 用用途途定义 煤渣，工业固体废物的一种，火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣，又称炉渣。粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰的组成1、我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、MgO、K2O、Na2O、SO3、MnO2等，此外还有P2O5等。其中氧化硅、氧化钛来自黏土，岩页；氧化铁主要来自黄铁矿；氧化镁和氧化钙来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐。2、粉煤灰的元素组成(质量分数)为：O 47.83%，Si 11.48%31.14%，Al 6.40%22.91%，Fe 1.90%18.51%，Ca 0.30%25.10%，K 0.22%3.10%，Mg 0.05%1.92%，Ti 0.40%1.80%，S 0.03%4.75%，Na 0.05%1.40%，P 0.00%0.90%，Cl 0.00%0.12%，其他0.50%29.12%。煤渣的组成煤渣(图2)煤渣的化学成分为SiO24050、Al2O33035、Fe2O3420、CaO15及少量镁、硫、碳等。其矿物组成主要有:钙长石、石英、莫来石、磁铁矿和黄铁矿、大量的含硅玻璃体(Al2O32SiO2)和活性SiO2、活性Al2O3以及少量的未燃煤等。用途粉煤灰 作为硅酸盐水泥的掺合料，在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料；煤渣 制造砌筑砂浆和墙体材料 作水泥混合材料 作水泥混合材料Transitional Page二 在墙体材料中的应用 粉煤灰和煤渣可用于制造免烧砖、烧结砖、小型空心砌块。原料：1、粉煤灰。含碳量在10%以下，含水率在30%以上要进行蒸干。2、生石灰。生石灰既是活性激发剂，又是胶凝材料的主要成 分。3、石膏。对砌块有显著的增强作用，延缓生石灰的消化放热反应。4、水泥。对砌块的性能影响很大，在保证质量的情况下，尽量少掺，减少成本。5、煤渣。作为骨料，改善砌块性能，减少 收缩裂纹。工艺流程性能研究粉煤灰含量%5550454035302520煤渣的含量煤渣的含量%1520253035404550砌块的抗压砌块的抗压强度强度MPa10.911.612.513.715.619.818.717.3砖的强度先随煤渣用量的增加而逐渐提高，但当煤渣的含量超过40%时，强度有所下降。这说明煤渣在砖内起着重要骨架作用，适当增加煤渣含量可以提高砖体的强度。另外，蒸汽养护也可以加快煤渣内的活性材料水化反应，提高砖体的强度。三、作为水泥、混凝土的掺合料1、作水泥混合材料:煤渣为烧结火山灰质材料,磨细后仍具有水硬胶凝性能，可同水泥熟料、水泥或同石灰和石膏等配制加工成少熟料或无熟料的水泥，其强度可达225325号。一般掺量控制在30左右。2、作轻混凝土骨料：一般锅炉煤渣或火力发电厂水淬液态渣经破碎、调整级配后,可作轻混凝土骨料,配制容重低于1800公斤/米3的轻混凝土。还可作沥青混凝土骨料。优势比较 每生产1m3的砌块大致可以利用粉煤灰420kg，煤渣760kg。除可以大量利用工业废渣、节约生产粘土烧砖用地外，粉煤灰煤渣砌块建筑的施工率高，可缩短施工周期1/4以上，节约砌筑和抹灰砂浆，降低工程造价。性能研究 煤渣和粉煤灰化学成分相近，用作混凝土的掺合料，不仅可以减少环境污染，而且能够提供混凝土某些特定的性能，如降低混凝土早期水化热，增加混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能等。而抗渗性直接关系到混凝土的抗碳化能力、抗冻性和抗侵蚀性，同时对混凝土的收缩、徐变也有很大的影响。实验表明：1、掺煤渣的混凝土的抗渗压力比未掺的要高0.20.4MPa，这主要是因为煤渣中的活性Sio2和Al2O3与水泥水化的Ca(OH)2产生火山灰反应生成水化硅酸钙等，填充起了密实作用。2、煤渣对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能有较好的改善，主要是因为掺入煤渣，对混凝土中C3A量有一定稀释作用，从而减少了钙矾石等膨胀性产物的产生，其次，煤渣与相当多的Ca(OH)2发生二次反应，消耗大量Ca(OH)2。3、煤渣掺量在20%以下时对混凝土的和易性及硬化混凝土的强度影响很小，且能改善混凝土的抗渗性、抗侵蚀性和水化热等。煤渣掺量超过20%时，混凝土强度下降较快，大部分煤渣只起到填充性能，对强度影响较大。煤渣的其它应用1、煤渣在砂浆中可以代替部分水泥、石灰或砂2、煤渣用于筑路和回填。用煤渣、石灰和碎石按一定比例混合搅拌可制作路面基层材料。3、煤渣跑道，制备三合土。四、现状及展望 煤渣的综合利用大大地减少了固体废物的产生量,节约了固废的占地面积,避免其造成的许多污染问题,大量地利用煤渣,即节约了资源、能源又创造了经济价值。世界各国都在进行煤渣的综合利用，煤渣的利用越来越广泛,日本、丹麦等国煤渣已全部得到利用。废物统计资料显示,煤渣有明显下降趋势。可作为硅酸盐水泥的混合材料，可以制做各种不同性能的建筑材料，不会产生二次污染硅酸盐水泥 可以制做保温板、吸声板可以制做保温板、吸声板和防火纤维材料。和防火纤维材料。高温熔渣防火纤维材料一种利用煤渣的有机废水处理装置一种利用煤渣的有机废水处理装置以煤渣为主料制成电石液以煤渣为主料制成电石液电石在大棚中起到保温作用在大棚中起到保温作用Backdrops:-These are full sized backdrops,just scale them up!-Can be Copy-Pasted out of Templates for use anywhere!谢谢！