掺无机纤维钢渣胶凝材料的理化特性分析.pdf

《掺无机纤维钢渣胶凝材料的理化特性分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第1期矿产综合利用NO．12015年2月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesFeb．2015掺无机纤维钢渣胶凝材料的理化特性分析邓侃，刘家祥，涂昆，柳倩(北京化工大学材料电化学过程与技术北京市重点实验室，化工资源有效利用国家重点实验室，北京，100029)摘要：本文研究了玻纤和矿纤分别掺入钢渣、水泥复合胶凝材料时对胶砂强度和膨胀性的影响。结果表明随着钢渣掺量的提高，各龄期胶砂强度下降；随着纤维掺量的提高，胶砂试件各龄期强度下降，相比纤维掺量为0时，玻纤掺量为0．1％、0．5％时，28d抗压强度分别提高2．36％、降低10．6％，矿纤

2、掺量为0．1％、0．5％时，28d抗FE强度分别提高7．4％、降低17．2％。沸煮和压蒸试验结果表明，钢渣与水泥配比相同时，玻纤掺量高的试件其压蒸膨胀率低；掺入质量分数0．3％的6mm玻纤时，试件压蒸膨胀率比纤维掺量为0时降低18．87％；掺入混合玻纤的试件其压蒸膨胀率较单掺时低。SEM显示，随着水化的进行，纤维表面生长c．S．H凝胶以及Ca(OH)：晶体，纤维与基体的粘结程度提高，矿纤与基体的表面粘结程度较玻纤高。关键词：钢渣；无机纤维；胶砂强度；压蒸；膨胀性doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2015．01．O17中图分类号：TD989文献标志码：A文

3、章编号：1000—6532(2015)Ol—O073—08钢渣是钢铁冶炼的重要副产物之一，其产生量膨胀，引起开裂，导致掺钢渣的水泥制品长期稳为粗钢产量的10％～15％⋯。2013年我国产生钢定性差，制约了钢渣的应用。渣10，127万t，而综合利用率仅为30％-2]，大量的水泥等胶凝材料中掺入纤维可以提高抗开裂性钢渣堆积不仅占用土地资源，还造成对环境的污染能【l卜，如钢纤维、碳纤维、耐碱玻璃纤维(玻纤)、和破坏，“十二五”规划提出了钢铁渣集约化、规模玄武岩矿物纤维(矿纤)、聚合物纤维等[13-14~。玻纤化综合利用的目标，合理利用钢渣资源意义重大。和矿纤具有耐碱性，与水泥适应性好

4、，且成本低，来我国钢渣的利用途径主要有两种，一是作为烧源广，本文选择玻纤和矿纤作为实验材料。钢渣胶结助熔剂和造渣料，二是用于建筑建材行业。钢凝材料中掺人低体积分数(<1％)的纤维时，可以抑渣中含有50％以上的硅酸三钙(CS)、硅酸二钙(C制体积膨胀和微裂纹的扩展。但纤维的掺入使砂浆S)，其矿物相组成与硅酸盐水泥熟料相似]，具有流动性变差¨，降低试件早期强度，因此需要综合潜在的水硬性，其颗粒级配、磨耗率等物理力学指标评价纤维所起的作用。与普通花岗岩、玄武岩碎石相当，利用价值很高。目前有关利用纤维来抑制钢渣中体积膨胀的文但钢渣存在膨胀性问题，由于经过1600oC以上的高献报道较少。

5、本文旨在研究玻纤和矿纤的掺人对钢温煅烧，钢渣中生成结构致密、品粒粗大的游离氧化渣胶凝材料的力学性能和膨胀性的影响，通过胶砂物(f-CaO、f-MgO及RO相)"J，这些成分经过90d试验研究纤维对胶砂强度的影响，通过沸煮和压蒸甚至更长时间才开始水化生成氢氧化物，发生体积试验研究纤维对钢渣体积膨胀的影响，通过SEM观收稿日期：2014—06—30基金项目：国家自然科学基金(51174011)作者简介：邓侃(1986一)，男，硕士研究生。·74-矿产综合利用察纤维在基体中的分布及界面粘结程度。标准恒温恒湿养护箱YB-40B北京中路仪科技发展公司水泥恒温养护水箱SBY一641试验伞自

6、动抗压抗折一体机DYE一300无锡建’试验仪器厂1．1原材料沸煮箱FZ31A上海东星建材试验设备公司新余热闷钢渣，主要化学成分见表l。经XRD比长仪BC一300天津市建仪试验仪器厂分析钢渣的主要矿物组成有：CS、CS、C3A、CAF、百分表汉中万目仪电有限责任公司RO相(CaO—MgO-FeO—MnO固溶体)。采用乙二醇一霄氏夹测定仪LD一50卜虞市冲压筛具厂TC法16]测得钢渣中f-CaO的含量为0．936％，按水泥安定性试验压蒸釜YZF一2A无锡市锡东建材设备厂GB／T8074-2008《水泥比表面积测定方法(勃氏法)》测得钢渣粉比表面积423．36m／kg；基准水1．3试

7、验方法泥．28d抗折和抗压强度分别为9．5MPa、54MPa；按GB／T17671—1999《水泥胶砂强度检验方厦门艾思欧标准砂；浙江安捷复合材料有限公司的法》进行胶砂试验；掺人不同质量分数的玻纤或矿玻纤和矿纤的主要化学成分和主要性能指标见表纤，测试胶砂试件各龄期抗折和抗压强度；按GB／T2、3。750-1992~水泥压蒸安定性试验方法》进行沸煮和表1钢渣的主要化学成分／％压蒸试验，研究玻纤和矿纤分别对钢渣胶凝材料体Table1Themainchemicalcompositionofstee