赤泥-粉煤灰加气混凝土技术性能及强度形成机理研究

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发布时间：2021-09-08

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赤泥一粉煤灰加气混凝土技术性能及
强度形成机理研究
王瑞燕。何丽红
(重庆交通大学土木建筑学院材料系，重庆400074)
摘要：赤泥是铝士矿提取氧化铝过程中产生的废弃物。赤泥的大量堆存，对环境和安全带来了严重的负面影响，也影响了中国铝生产
行业的可持续发展。赤泥建材化利用具有利用渣量大。产品附加值高等特点，实现赤泥无害化、资源化利用的优选途径。通过研究组成材
料及比例对加气混凝土强度、密度的影响，提出了加气混凝土性能与组成材料的定量关系。采用赤泥、粉煤灰等固体工业废料制备的加气
混凝土，强度和密度满足加气混凝土砌块质量要求，放射性达墙体材料相关标准限值要求。
关键词：赤泥；粉煤灰；加气混凝土；强度；密度；放射性
中图分类号： TU528。041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)12—0045—04
Research on performance and strength formation mechanism of red m ud and fly ash aerated concrete
WANGRui-yan，HELi-hong
(DepartmentofBuildingMaterial，Civil andArchitecturalEngineering，Chongqing JiaotongUniversity，Chongqing400074，China)
Abstract： Red mud is waste which is generated in process ofextracting alumina from bauxite．A large number ofred mud accum ulation not only
has serious negative impact on environment and security，but also afect sustainable development of Chinese alum inum production industry．
Preparating construction materials using red mud is optimization method for exploiting solid industrial waste．By this way，red mud can be used
hamless and high value—added．By studying influence ofcomposition and ratio ofmaterials to aerated concrete’S strength and density，quantit~ive
relationship ofaemted concretepropertiestomaterials compositionis established．Aerated concretepreparated、vitl1redmud，ny ash andother sol—
id industrial waste，its strength and density carl meet the quality requirements ofaerated concrete block，and radioactive limit meet the requirement
ofmaterial to the wal1．
Key words： redmud；flyash；aerated concrete；strength；density；radioactivity
0 引言
赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗
粒强碱性固体废物，每生产l t氧化铝，大约产生赤泥0．8-1．5 t。
我国是氧化铝生产大国，2009年生产氧化铝2 378万t，约占世
界总产量的30％，产生的赤泥近3 000万t。目前我国赤泥综合
利用率仅约4％，累积堆存量达到2亿t。随着我国氧化铝产量
的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产生量还将不
断增加，预计到2015年，赤泥累计堆存量将达到3．5亿tt 1。基
于我国赤泥的综合利用现状及其对铝生产行业可持续发展带
来的严重负面影响，2010年8月，工信部和科技部联合编制了
《赤泥综合利用指导意见》，以期提高赤泥综合利用率和综合利
用技术水平，减少赤泥堆存对环境、安全造成的影响。
建筑节能是解决能源危机的重要措施，建筑围护结构的节
能是建筑节能的重要组成部分。加气混凝土因其内部存在大量
封闭微孔，具有轻质、保温隔热隔声性能好、防火抗震性好等优
点，在新型高性能自保温墙体材料中占有重要的地位。
本论文研究结果表明，用赤泥、粉煤灰等固体工业废料制
收稿日期：201l-J06 6
基金项目：重庆市科学技术委员会自然科学基金(csTC20O9BB7376)
备的加气混凝土，强度级别达到A2．5一A5．0，干密度级别达到B05～
B07，满足GB 1 1968-2006(蒸压加气混凝土砌块》质量要求；
放射性满足GB 6566-20 1 0(建筑材料放射性核素限量》要求。
通过原材料组成设计，可以制备指定强度和密度加气混凝土砌
块以满足建筑围护结构材料性能的要求。
1 原材料
拜尔法生产氧化铝是直接以苛性钠溶液处理铝土矿，使
矿石中氧化铝生成可溶性铝酸钠并与其他矿物分离，矿石中
的二氧化硅等则成为不溶性残渣一赤泥。拜尔法赤泥的主要矿
物组成包括文石、方解石、钙钛矿、钙霞石、赤铁石、一水硬铝
石、三水铝石、水石榴石、铝硅酸钠水合物、水蛋白石等，在赤
泥孔隙溶液中尚有少量的硅酸钠、铝酸钠、苛性碱和胶体铁等
不稳定的化合物_2_5]。拜尔法赤泥的碱性高(pH>12)、密度小、
含水率高，颗粒很细，呈高分散胶体状态，有一定的自胶结性
能和潜在活性，具有与加气混凝土制浆和养护工艺相适应的
属性。
根据赤泥、粉煤灰的化学组成及矿物组成【2-5】，加气混凝土