渣热镁渣激冷水合反应英文文献翻译详解.docx

水泥和含有玻璃体的焚烧飞灰的水化反应Thomas. D. Dyer, Ravindra. K. Dhir英国，邓迪大学，土木工程系摘要：治理城市固体垃圾焚烧炉飞灰（IFA）的一种有效途径是使其玻璃化。该方法产生的材料，其金属含量低于原灰中的含量。这种材料具有玻璃体结构，并适合替代混凝土中的水泥组分。本文研究IFA的玻化和这种玻化物质与硅酸盐水泥（PC）的水合反应。采用等温传导量热法，粉末X射线衍射（XRD），热重（TG）和扫描电子显微镜来研究该水化反应。由于飞灰玻化后硫酸盐含量降低，随着飞灰玻化程度的增加，AFt（多硫型水化硫铝酸钙）含量降低，而AFm（单硫型水化硫铝酸钙）含量增加。水化硅酸钙（CSH）凝胶（依据化学结合水含量推断）在28天内含量保持不变，与玻化飞灰含量无关，这表明该材料控制此水化产物的形成关键词热处理、水合产物、抗压强度、重金属、焚烧飞灰1.引言由多种固体废弃物燃烧所产生的对环境有危害的焚烧飞灰可以被最小化衍生的一种方式是玻化—熔化材料，并快速冷却形成玻璃体结构固体。玻璃化的过程中，由于含有有毒金属化合物的挥发，使得有毒微量金属元素脱除。这些金属化合物可以在凝固过程中过滤和收集，同时有可能进一步提取有价值的金属物质。剩余的物质可转变成一种基本无害的固体，其可以安全地处置。考虑到剩余的物质无害性特质，可以对其进行选择性处理，包括用于建筑材料。一种可能的应用是作为建筑材料激发剂，然而，考虑到碱性硅酸盐与具有玻璃体结构的天然和合成激发剂的反应，用作激发剂不是理想的选择。由物质的玻璃体结构及组分可知，当与水化水泥结合时，其具有火山灰性质与潜在的水化活性，而有研究已证实这种方法放入可行性。本文试图通过X射线衍射（XRD）、热分析重量法、等温传导量热法测量和扫描电子显微镜方法研究水泥浆体与玻化飞灰间的反应。2.材料与方法2.1. 材料由于IFA中含有的高含量的锌和铅阻碍水泥的水化，IFA不适合与水泥直接混合，必须对其进行选择采用X射线荧光光谱测定氧化物与微量金属元素，XRD测定物质组成。表3中的术语“其他物质”主要指的是无定形的材料及少量不确定的晶体矿物。IFA中主要氧化物和微量金属含量总和明显小于100，可能是因为剩余物质主要由不用于分析水和二氧化碳组成。为此，为便于与玻璃化材料进行比较，表1其氧化物（含微量金属氧化物）均折合为100%。表1对于PC和IFA以及VIFA的氧化物分析PCIFAIFA，标准为100％（含痕量金属）VIFACaO64.915.1216.5127.65Al2O35.010.4211.3816.33SiO221.118.8120.5440.62K2O0.65.315.801.14Na2O0.38.008.742.15Fe2O32.72.022.213.35MnO0.10.060.070.13MgO1.61.231.343.48P2O5–0.770.841.34TiO20.21.571.712.93Cl?0.037.628.321.45SO3?3.316.5218.041.19表2.IFA和VIFA中的微量金属氧化物分析IFAVIFAZnO2.482.63PbO0.910.11Sb2O30.170.32CuO0.150.04SnO20.120.34Cr2O30.080.11BaO0.070.00SrO0.050.05NiO0.030.02ZrO20.030.03CdO0.020.00表3.PC和IFA的矿物质分析。矿物的相化学式IFAPC方解石CaCO34.0–无水石膏CaSO412.67.1盐岩NaCl5.8–钾盐KCl3.9–石英SiO26.3–黄长石(Ca,Na)2(Al,Mg)(Si,Al)2O79.0–锂长石LiAlSiO41.0–弗里德尔盐Ca4Al2O6Cl2·10H2O1.3–钠长石NaAlSi3O84.5–C3ACa3Al2O61.76.7C4AFCa4Al2Fe2O10–9.3C3SCa3SiO5–48.6C2SCa2SiO4–24.3氢氧根Ca(OH)2–1.7钾石膏K2Ca(SO4)2·H2O–2.3其他–49.9–2.2玻璃化将灰置于氧化铝坩埚内，以10℃/分钟的升温速率在高温炉中加热至1500℃，1小时后，取出坩埚，将熔融灰置于不锈钢表面，冷却，得到黑色玻璃状固体，然后用球磨机将其粉碎，所得粉末通过68微米的筛。在此玻璃化的同时，将10mg样品于恒定的空气气氛中，以20℃/分钟的速率的加热至1200℃，进行热重（TG）和差热分析（DTA）。2.3抗压强度测定试模（尺寸40×40×160mm）在2，7和28天抗压强度，制备和测试与BS196第2部分一致。将450g混合水泥组分（PC和VIFA），225g自来水放入5l搅拌器内，然后按照CEN 标准，添加并充分混合。借助振动