赤泥-粉煤灰加气混凝土新型自保温墙体材料的试验研究

摘要

赤泥是氧化铝冶炼工业生产过程中排出的大量固体废渣，随着氧化铝生产规模的日益扩大，赤泥的堆放量也是逐年增加，这不仅占用大量良田，还严重破坏了生态环境，对资源也是一种浪费。新型建筑材料的产生与发展，对大量堆存的工业废渣的有效回收实现了环境效益和经济效益的双赢。
　　 本文以拜耳法赤泥、低等级粉煤灰、干排法电石渣、激发剂等为原料制备加气混凝土，开发研究新型墙体材料。试验首先研究了赤泥加气混凝土立方体抗压强度和干密度与各胶凝材料掺量和料水比的线性相关性。研究结果表明：通过回归分析得出，立方体抗压强度和干密度与各胶凝材料掺量和料水比存在十分显著的线性关系，并且加气混凝土中的气孔特点和水的分布形式使得料水比成为影响立方体抗压强度的主要因素，而赤泥中的碱含量对浆体的碱度影响，以及对铝粉发气的影响使得赤泥掺量成为影响干密度的主要因素。在此基础上，考虑赤泥的放射性影响，加气混凝土中降低赤泥掺量的同时，加入强碱性工业废料电石渣，有效地激发加气混凝土中粉煤灰的火山灰效应，并研究各因素水平对加气混凝土制品性能的影响程度。研究结果表明：当赤泥掺量控制在20％以下时，加气混凝土放射性检测，内照射指数为0.76，外照射指数为1.13，达到GB6566-2001.《建筑材料放射性核素限量》要求。最后通过对制备的赤泥加气混凝土立方体采取不同的养护工艺进行比较分析，发现不同的养护工艺直接影响着制品的饱水抗压强度、后期强度和干密度。通过对赤泥加气混凝土热工性能试验研究表明，赤泥加气混凝土导热系数为0.24W/m·K，热阻值为1.00m2·K/W，密度为864kg/m3，与其他几种常用保温隔热砌体材料相比，导热系数最低，密度最小，说明采用较小厚度的赤泥加气混凝土砌体即可获得较大的热阻值，则赤泥加气混凝土具有良好的保温性能。最后通过对样品SEM扫描电镜分析显示，赤泥加气混凝土水化反应生成的主要矿物是针棒状的钙矾石，也是赤泥加气混凝土强度的主要贡献者，同时还有纤维状、网状C-S-H胶凝水化产物。