石膏矿渣水泥的新认识_王露

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1、-44-2013.No.6石膏矿渣水泥的新认识王露，王志刚，刘数华(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072)中图分类号：TQ172.7文献标识码：B文章编号：1002-9877（2013）06-0044-030引言应的标准规范，在德国作为胶凝材料使用并作为标准石膏矿渣水泥(SupersulphatedCement)是一种以水泥进行大规模生产。但是在20世纪60年代后期由粒化高炉矿渣为主要原料，以石膏为硫酸盐激发剂和于德国炼铁原材料发生了变化，使得其工业废渣（即以熟料或石灰为碱性激发剂的少熟料或

2、无熟料水矿渣、钢渣等）的水化活性和化学组分也发生了变化，泥[1]，现在又称作超硫酸盐水泥。其组分比例通常为产生的矿渣中Al2O3的含量很低，不能满足最低含量75%~85%的矿渣、10%~20%的硫酸盐类（如二水石要求，于是石膏矿渣水泥便逐渐停止了生产,最终在[6]膏、无水石膏等）和1%~5%的碱性成分（如熟料、氢氧1970年德国废止了石膏矿渣水泥的相关规范。化钙等）。该水泥生产工艺简单，成本低，能充分利用在废止石膏矿渣水泥期间，德国魏玛包豪斯大学工业矿渣，属于节能水泥，并且具有良好的使用性能，芬格尔建筑材料研究所在对现

3、存的石膏矿渣水泥建耐久性优良，水化热低，生产耗能低，吸引了国内外许筑物的考察中发现，石膏矿渣水泥具有优良的耐久性多专家学者对其进行研究[2-7]。及较高的耐化学侵蚀性能。人们又一次对石膏矿渣水1石膏矿渣水泥的发展现状泥进行了大量研究，期望通过研究找到一种由这些低1.1石膏矿渣水泥在国外的发展活性粒化高炉矿渣生产的性能稳定的高质量水泥，通硫酸盐能够作为激发剂来激发粒化高炉矿渣是过调控混凝土强度来适应不同的工程情况和要求。奥德国人HansKühl在1908年首先发现的[4]。研究表地利WopfingerBaustoffin

4、dustrie公司一直在对石膏明，CaO和MgO含量高的粒化高炉矿渣，尤其是同时矿渣水泥进行研究，经过大量试验及应用，该水泥在又含有足够的Al2O3时（含量至少为14%~15%），适合2002年得到奥地利建筑工程局的官方许可，能够在生产石膏矿渣水泥，并且强度发展比较合理[5]。由于粒奥地利建筑材料市场销售。2004～2007年间，为了大化高炉矿渣为冶炼钢铁的废弃产物，如果得到利用将量利用工业废渣，减少工业废渣对环境的污染，德国会对环境非常有利，同时石膏矿渣水泥又具有极强的联邦环境基金资助贝格尔水泥公司对石膏矿渣水泥[6

5、]抗化学侵蚀能力，于是该水泥的研究在欧洲开始流进行了系统研究。于是近年来欧洲各国纷纷开始重[6]行。到了1920年该水泥首次在法国、比利时等国家得新修订或制定相应标准，见表1。到应用。在1940~1965年间，制定了石膏矿渣水泥相表1部分欧洲国家的石膏矿渣水泥规范颁布时间颁布国家标准代号标准名2004年英国BS4248：2004Supersulfatedcement2005年法国NFP15-313：2005Hydraulicbinders-Super-sulfatedcement-Composition,specifi

6、cationsandconformitycriteria2007年欧盟prEN15743:2007Super-sulfatedcement-Composition,specificationsandconformitycriteria2008年德国DINEN15743:2008Sulfathüttenzement-Zusammensetzung,AnforderungenundKonformita¨tskriterien2008年奥地利ONORMEN15743:2008Sulfathüttenzement-Zusamm

7、ensetzung,AnforderungenundKonformita¨tskriterien1.2石膏矿渣水泥在国内的研究现状渣水泥，并曾在武汉、成都、南昌等地有较大规模地生[5]我国自1956年开始也有相关人员研究过石膏矿产和使用。但是在研究与使用过程中发现了石膏矿基金项目：国家自然科学基金资助项目（51208391）；硅酸盐建筑材料国家重点实验室开放基金资助课题（SYSJJ2012-11）2013.No.6王露，等：石膏矿渣水泥的新认识-45-[5]渣水泥非常致命的两个缺点，即：凝结缓慢、表面易起成，这个图形结

8、果借鉴了荣格尔等人的研究。从图1[5-6]灰，而在当时的研究水平之下这些问题很难得到解中可以看出，矿渣水化百分比越高生成的钙矾石、C-决，于是国内学者对石膏矿渣水泥的研究逐渐减少。S-H凝胶和水滑石相就越多，而石膏和未水化的矿渣20世纪90年代武汉理工大学周明凯等人利用越少，这个结果对以后石膏矿渣水泥水化过程的研究工业废石膏和少量