粉煤灰对隧道放火涂料性能的影响.docx

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1、粉煤灰对隧道放火涂料性能的影响1 .引言粉煤灰是我国当前排放量较大的工业废渣之一，年排放量已达3000万t。随着电力工业的进一步发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，由此带来的环境问题日趋严重，对粉煤灰的处理和利用弓）起了人们广泛关注。大量的粉煤灰堆积，会产生扬尘，进而污染环境;若排入水系会造成河流淤塞，其中的含毒化学成分还会对人体和生物造成危害。在山西火力发电占发电总量的70$以上，发电过程中产生大量的粉煤灰。因此，研究粉煤灰的综合利Hj在山西显得尤为重要，从可持续发展角度考虑，粉煤灰的综合利用具有良好的经济效益和社会效益。粉煤灰的化学组成与粘土质相似，其主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧

2、化二二铁、氧化钙和未燃尽碳。粉煤灰本身略有或没有水硬胶凝性能，但当以粉状及水存在时，能在常温，特别是在水热处理（蒸汽养护）条件下，与氢氧化钙或其它碱.卜金属氢氧化物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，成为一种增加强度和耐久性的材料，一般粉煤灰都用来做耐火建材的原料。2 .试验试验过程中粉煤灰的掺量分别为40g,80g,120g,160g,200g,240g,将试验分成六组，其他成分均相同，通过观察不同粉煤灰参量的隧道放火涂料的性能的变化，从而得出粉煤灰对隧道防火涂料的影响，从而得出最适合的粉煤灰掺合量。3 .试验结果分析表4隧道防火涂料性能测定方项123456在容器中的状态合格合格合格

3、合格合格合格干燥时间，表干/h1615.815.715515.415.2粘结强度/MPa0.200.270.520.320.130.08干密度（Kg?）644.27053741.8765.8784.1805.2耐水性/h合格合格合格合格合格合格耐酸性小合格合格合格合格合格合格耐碱性力合格合格合格合格合格合格耐冻融循环试验/15次合格合格合格合格合格合格耐湿热性/h合格合格合格合格合格合格耐火性能（202mm3.1h3.2h33h3.4h3.5b3.6h通过对试验结果的分析，可以得知隧道放火涂料的表干时间在缩短。这是粉煤灰结构的特点决定的，粉煤灰颗粒细小，掺入其他材料中易于分散，在加水搅拌过程中

4、，与水泥发生水化作用，从而缩短了表干时间。随着粉煤灰掺量的增加，表干时间也就呈现缩短趋势。粉煤灰密度一般为1929gcn3,远高于隧道放火涂料要求的干密度800Kg3,因此随着粉煤灰掺入量的增加，涂料干密度呈现递增趋势，当掺量达到20Og时，隧道防火涂料密度达到最高值。若粉煤灰掺量继续增加，涂料密度将超过800Kg/,不满足隧道防火涂料的合格要求。因此20OgnJ看作是掺量极限值。还可以看出随着粉煤灰掺量的增加，隧道防火涂料的粘结强度呈现先增后减的趋势。当粉煤灰掺量为120g时，粘结强度达到最大值052MPa,是标准规定合格值的5倍多。如果继续加大粉煤灰的掺量，粘结强度会快速减小。这是由于由于

5、粉煤灰掺量较小时，其微粒可均匀分散在隧道防火涂料各大颗粒材料间隙之内，使隧道防火涂料呈现出一种比较均匀密实的结构。另外，粉煤灰与涂料中的水泥发生水化作用，使得涂料粘结强度随之增大。随着粉煤灰掺量的继续增大，粉煤灰颗粒填充了大颗粒材料的间隙，密实度达到饱和，其参量刚好达到水泥水化所需的粉煤灰量，此时隧道防火涂料的粘结强度达到最大值。继续增加粉煤灰量，粉煤灰颗粒超出了大颗粒材料间隙承受极限，多余的粉粒游离到隧道防火涂料表面，粉煤灰量超出了水泥水化所需的量，更多的粉煤灰未能参与水化反应，使隧道防火涂料的粘结强度降低。实验过程中发现，添加粉煤灰之后，隧道防火涂料除了表干时间和粘结强度得到改善、提高之外

6、，其水灰比也在减少，涂料的和易性提高。同时，粉煤灰的物化性能决定了粉煤灰具有良好的耐高温性能，掺入粉煤灰后隧道防火涂料的耐火极限也在逐渐提高。从卜图的曲线可以看出粉煤灰对于粘结强度的影响是先提高后降低的，在120g时，粘结强度达到最大。45 .结论在隧道防火涂料中添加粉煤灰不仅提高了其粘结强度和耐火性能，降低涂料的生产成本，也是对粉煤灰进行综合利用的一个方面。本文通过研究隧道防火涂料中粉煤灰的添加量，得出如下研究结果：（1）加入粉煤灰之后，隧道防火涂料的表干时间缩短；（2）随着粉煤灰掺量的增加，涂料密度和耐火极限呈现递增趋势，密度持续增加直至不满足标准要求。（3）随着粉煤灰掺量的增加，粘结强度先增后减，在10.7%处达到最大值，随后递减直至不满足标准要求；（4）综合分析各因素，粉煤灰的最佳掺量为10.7%时对隧道防火涂料性能最佳。加入粉煤灰可有效提高隧道防火涂料的性能，降低涂料成本，隧道防火涂料中添加粉煤灰是对其进行综合利用的一个方面，具有良好的经济效益和社会效益。研究不同碱激发水泥的组分对于隧道防火涂料性能的影响意义重大，通过改变组分或则增加添加剂的方式，将会是个大胆的尝试。参考文献：1何风山.必须重视粉煤灰的综合利用灰.粉煤灰的综合利用,2001,8（1）:47-48.2黄兆龙，湛渊源.粉煤灰的物理和化学性质J.粉煤灰综合利用,2003,8（4）:3-7