污泥灰对水泥和砂浆性能的影响
Effect of sludge ash on the performance of cement and mortar
关键词：
城市污泥；标准稠度用水量；凝结时间；砂浆；干燥收缩性能；力学性能
Key words：
Sewage sludge; Standard consistency water consumption; Setting time; Mortar； Drying shrinkage property; Mechanical property
刊期：
2025年第6期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.06.100.05
文章编号：
基金项目：
四川省教育厅自然科学项目（18ZB0310）；绵阳职教研究中科研项目（MZYH2021-04）。
作者：
贾陆军1，蒋 勇1，李英丁2，赵 平1
单位：
1.绵阳职业技术学院 材料与建造学院，四川 绵阳 621000；2.广东龙湖科技股份有限公司 绵阳技术中心，四川 绵阳 621000
摘要
摘 要：测试了不同煅烧温度（600、700、800 ℃）下污泥灰的化学成分、矿物组成和粒径分布，研究了污泥灰的煅烧温度和掺量（0、3%、5%、7%、9%、11%）对胶凝材料标准稠度用水量、凝结时间及砂浆干燥收缩性能和力学性能的影响。结果表明：污泥灰具有潜在的火山灰活性，适当提高污泥灰煅烧温度能有效提升其可磨性；随着煅烧温度的升高或污泥灰掺量的增加，胶凝材料标准稠度用水量基本增大；当煅烧温度为600 ℃、700 ℃时，随着污泥灰掺量的增加，胶凝材料的初、终凝时间基本延长，当煅烧温度为800 ℃时，随着污泥灰掺量的增加，胶凝材的初、终凝时间均先延长后缩短；当污泥灰煅烧温度为700 ℃、掺量为5%时，砂浆试件的干燥收缩性能和力学性能相对较好。
Abstract: The chemical compositions, mineral compositions and particle size distribution of sludge ash were tested under different calcination temperatures(600, 700, 800 ℃), and the effects of calcination temperature and content(0, 3%, 5%, 7%, 9% and 11%) of sludge ash on the standard consistency water consumption and setting time of cementitious materials, as well as on the drying shrinkage property and mechanical properties of mortar were investigated. The results show that sludge ash has potential pozzolanic activity, and appropriately increasing the calcination temperature of sludge ash can effectively improve its grindability. With the increase of calcination temperature or the content of sludge ash, the standard consistency water consumption of cementitious materials basically increases. When the calcination temperature is 600 ℃ and 700 ℃, with the increase of the content of sludge ash, the initial and final setting time of cementitious materials basically prolong. When the calcination temperature is 800 ℃, with the increase of the content of sludge ash, the initial and final setting times of cementitious materials first prolong and then shorten. When the calcination temperature of sludge ash is 700 ℃ and the content is 5%, the drying shrinkage property and mechanical properties of the mortar specimen are relatively good.
结论
（1）污泥灰中的Al2O3和SiO2含量较高，具有潜在的火山灰活性；适当提高污泥煅烧温度能有效提升其可磨性。
（2）随着煅烧温度的升高或污泥灰掺量的增加，胶凝材料标准稠度用水量基本增大；当煅烧温度为600 ℃和700 ℃时，随着污泥灰掺量的增加，胶凝材料的初、终凝时间基本延长，当煅烧温度为800 ℃时，随着污泥灰掺量的增加，胶凝材料的初、终凝时间均先延长后缩短。
（3）随着污泥灰掺量的增加，试件的28 d干缩率基本先降后增；当煅烧温度为700 ℃时，S3组试件的28 d干缩率相对最低。
（4）当污泥灰煅烧温度为600 ℃时，砂浆的抗压、抗折强度基本降低；当污泥灰煅烧温度为700 ℃、800 ℃时，砂浆的抗压、抗折强度基本先增大后降低，且700 ℃、800 ℃煅烧温度下，砂浆试件的力学性能较接近。
（5）综合考虑，本试验推荐污泥灰的最佳煅烧温度为700 ℃，最佳掺量为5%。
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引用本文
贾陆军,蒋勇,李英丁,等.污泥灰对水泥和砂浆性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2025(6):100-103,116.
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