赤泥基免烧陶粒的制备及性能影响因素

作者：郭梦岩   李  沧   孙英凯   王英玉   朱亚光   刘长青    单位：1 青岛理工大学 环境与市政工程学院； 2 浙江衢州生态环境监测中心； 3 青岛理工大学 土木工程学院

关键词：免烧陶粒；拜耳法赤泥；资源化；水化反应；养护时长

摘  要：以拜耳法赤泥、高炉矿渣、硅灰为主要原料制备一种免烧陶粒，并探究了赤泥 - 矿渣质量比、 Na2SiO3 添加量、养护天数对免烧陶粒理 化性能的影响。结果表明，赤泥基免烧陶粒的最佳制备条件为：赤泥、矿渣与硅灰质量比 =5∶ 4∶ 1，水泥添加量（质量分数） 10%， CaO 添加量（质量 分数） 5% ，质量分数 2%Na2SiO3 水溶液添加量为 35 mL /100 g 。经自然养护 28 d 后，该条件下制得的免烧陶粒单粒抗压强度为 3.61 MPa，吸水度 为 16.03%，堆积密度为 864.40 kg/m3，达到 GB/T 17431.1-2010《轻集料及其试验方法》中普通轻质骨料的规范要求。经扫描电子显微镜 (SEM) 与 X 射线衍射 (XRD) 分析发现，最佳条件下陶粒内部物相紧密结合，孔隙封闭，水化作用下不断生成（ C-S-H）凝胶和钙矾石类晶态组织，显著提高了 陶粒的综合力学性能。本研究为赤泥等大宗固废实现资源化应用提供了一定的理论参考。