29、煤底灰不同粒径作为辅助胶凝材料对火山灰特性的影响

煤底灰不同粒径作为辅助胶凝材料对火山灰特性的影响

1. 引言

火山灰是一种硅质、铝质和硅铝质物质，具有一定的胶凝性能。不过，其胶凝性能需要在一定湿度条件下，与氢氧化钙在适宜温度下发生化学反应，才能生成具有优异胶凝性能的材料。火山灰产品常被用于部分替代普通硅酸盐水泥（OPC），以根据用户需求赋予混凝土或砂浆特定性能，并通过减少OPC用量来降低混凝土成本。使用火山灰部分替代OPC，不仅能减少上游产业的废弃物产生量和废弃物最终处置所需的土地，还能优化混凝土生产成本并降低二氧化碳排放。

煤炭燃烧约占全球发电量的27%和能源供应的38%，预计到2030年，煤炭燃烧将占全球发电量的47%。火力发电厂燃烧煤炭会产生两种主要副产品：粉煤灰（FA）和煤底灰（CBA）。烟囱中的静电除尘器会捕获粉煤灰，而CBA则是溶解并积聚在焚烧炉底部的大量残余废物，占煤灰产生量的15 - 25%。CBA的不当处置会污染地下水和周围土壤，导致野生动物减少和土地使用限制增加。CBA的特性受多种因素影响，如煤炭研磨程度、燃烧室燃烧温度、燃烧器类型和火力发电厂位置等。

许多火山灰物质，如FA、棕榈油燃料灰和稻壳灰等都已被研究。CBA富含二氧化硅且具有无定形结构，可磨成粉末，用作火山灰物质或水泥添加剂。此前有研究表明FA可作为火山灰材料部分替代OPC用于制造砂浆和混凝土，也有众多研究探讨了CBA在砂浆和混凝土混合物中的应用可能性，以及将其作为细骨料完全或部分替代物用于混凝土施工的实验。然而，CBA作为具有不同细度的辅助胶凝材料在砂浆混合物中的火山灰特性研究尚不充分。本实验的主要目的是研究CBA的火山灰特性和强度活性指数（SAI），通过不同尺寸的CBA评估其强度特性，并应用Chap - pell测试和SAI来确定CBA的火山灰