拜耳赤泥与半干法脱硫灰协同激活循环流化床粉煤灰的微结构演变与强度发展机制

本研究创新性地采用拜耳赤泥(RM)和半干法脱硫灰(SDA)作为碱-硫酸盐复合激活剂，系统揭示了二者对富硅铝循环流化床粉煤灰(CFB-FA)的协同激活机制。通过优化配比(CFB-FA:SDA:RM=1:3:2)，使胶凝材料28天抗压强度提升30%至33.3MPa，显著促进C-(A)-S-H凝胶和钙矾石(AFt)等水化产物的生成，为工业固废高值化利用提供了新思路。

　　

Highlight

本研究采用拜耳赤泥(RM)作为碱性激活剂构建高pH环境，同时利用半干法脱硫灰(SDA)作为硫酸盐源，通过溶解释放大量Ca²⁺和SO₄^2-。系统研究了不同质量比下双激活剂的协同作用，揭示了各固废活性组分对机械强度的贡献机制，阐明了随RM和SDA掺量增加水化产物的演化过程。

Conclusions

1. 1.

   实验结果表明，特定比例复配RM和SDA可有效激活CFB-FA的硅铝反应活性。第7组(CFB-FA:SDA:RM=1:3:2)28天强度达33.3MPa，较对照组(DZ组)23.3MPa提升30%，证实了碱-硫酸盐激活原理下CFB-FA、SDA与RM的协同效应。

2. 2.

   单掺RM组延长了CFB-FA初凝时间但缩短终凝时间，而单掺SDA组显著加速凝结过程但导致28天强度下降51.5%。RM对早期强度发展具有显著促进作用。

3. 3.

   微观表征显示，RM和SDA的协同作用体现在：激活CFB-FA中的石英形成C/N-(A)-S-H凝胶；加速Ca(OH)₂参与水化反应；促进SDA中硫酸钙形成水化产物；生成方解石(CaCO₃)等新产物，通过孔隙填充和微结构致密化增强力学性能。