石膏和硅灰对钢渣水泥基胶凝材料复合改性效应

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1、石膏和硅灰对钢渣水泥基胶凝材料复合改性效应　　摘要：以钢渣和水泥为主要原料，加入少量石膏（CaSO4·2H2O）与硅灰，制备钢渣水泥基胶凝材料。探讨了CaSO4·2H2O与硅灰掺量对钢渣水泥基胶凝材料强度的影响，并通过XRD、SEM表征，研究钢渣水泥基胶凝材料的水化性能。结果表明：复掺1%CaSO4·2H2O和4%硅灰的钢渣水泥基胶凝材料3d抗压强度较未掺CaSO4·2H2O与硅灰提高了59.0%，28d抗压强度提高了32.4%；CaSO4·2H2O与硅灰的加入不会影响钢渣水泥基胶凝材料水化产物种类；相同龄期内，加入CaSO4·2H2O与硅灰的钢渣水泥

2、基胶凝材料中水化硅酸钙（C-S-H）凝胶和钙矾石（AFt）含量增多，Ca（OH）2晶体含量、晶体尺寸有所减小。关键词：钢渣；钢渣胶凝材料；石膏；硅灰；水化反应中图分类号：TU528文献标志码：A文章编号：1674-4764（2013）03-0131-06CompoundEffectofDihydrateGypsumandSilicaFumeonStrengthofSteelSlag-CementBindingMaterials16DuJun，LiuJiaxiang（TheStateKeyLaboratoryofChemicalResourceEngin

3、eering；CollegeofMaterialsScienceandEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，P.R.China）Abstract：Byaddingsmallamountofdihydrategypsum（CaSO4·2H2O）andsilicafumeinsteelslag-cementsystem，steelslag-cementbindingmaterialswereprepared.AndthedosageofCaSO4·2H2Oandsil

4、icafumeonthepropertiesofsteelslag-cementbindingmaterialswasstudied.HydrationpropertiesandpastestructurewereinvestigatedbySEMandXRD.TheresultsshowthatbothCaSO4·2H2Oandsilicafumecanimprovethestrengthofsteelslag-cementbindingmaterials.Comparedwithsingle-doped，compoundofCaSO4·2H2Oan

5、dsilicafumehasmuchbettereffectonstrengthofsteelslag-cementbindingmaterials.TheoptimumproportionofCaSO4·2H2Oandsilicafumeare1%and4%，respectively.The3dcompressivestrengthis16increasedby59.0%，andthe28dcompressivestrengthisincreasedby36.5%.NomatteraddingCaSO4·2H2Oandsilicafumeornot，

6、thesteelslag-cementbindingmaterialshavethesamehydrationproducts.However，thecontentofC-S-HgelandAFtcrystalsishigher，andthecontentofCa（OH）2crystalsislowerinsteelslag-cementbindingmaterialscontainingCaSO4·2H2Oandsilicafumethanthoseinsteelslag-cementbindingmaterialswithoutCaSO4·2H2O

7、andsilicafume.Keywords：steelslag；steelslagbindingmaterials；dihydrategypsum；silicafume；hydration钢渣是炼钢时生成的副产物，为钢产量的15%～20%（质量分数，本文涉及化学组成，掺量等均为质量分数）；2010年中国粗钢产量超过6亿t，约占全球产量1/2，因此副产物钢渣的产量约有1亿t[1-2]。钢渣不仅占用土地，对渣场周围环境造成严重污染，同时还会造成资源的浪费。16钢渣作水泥活性掺和料是实现这一工业废渣资源化的途径之一。钢渣替代10%左右水泥时，对混凝土工作性

8、能和强度有改善作用[3-4]，但是当钢渣替代30%水泥时，混凝土各龄期强度会有大幅度的降低[5