碱激发钢渣矿渣胶凝材料凝结硬化性能研究--

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1、碱激发钢渣矿渣胶凝材料凝结硬化性能研究??　　中图分类号：TQ172.78文献标识码：A　　Abstract：Theeffectofretarders，thedosageofsteelslagonthepropertiesofalkaliactivatedsteelslagslagbasedcementitiousmaterialsandthehydrationcharacteristicsofplexbindingmaterialinationofstrengthandhydrationheatevolutionasicromorphol

2、ogyofhardenedpaste.Theresultsshoeandthestrengthofbindingmaterial，atchthestandardofgrade42.5RordinaryPortlandcement.Thehydrationheatreleasecharacteristicsofalkaliactivatedsteelslagslagbasedcementitiousmaterialsaresimilartoalkaliactivatedslagcement，andtheaccumulativeheatisli

3、mited.Steelslagandslaghaveapositiveinteraction，andthebinationisbeneficialtothedevelopmentofthehydrationprocessofthesystem.　　Keyentitiousmaterials；alkaliactivated；hydrationproducts　　钢渣是炼钢时所产生的废渣，其产量约占粗钢产量的12%～15%.近年来，随着钢铁工业的发展，钢渣产量迅猛增长，2012年我国钢渣产量约为1亿t，但综合利用率只有10%左右[1]，且多为低

4、附加值的应用，如填埋、作路基等，大量钢渣被闲置堆积起来，对环境造成影响.　　我国排放的钢渣大多为转炉钢渣，其化学和矿物组成都与水泥熟料相近，含有较多的C2S（硅酸二钙）和C3S（硅酸三钙）.但钢渣的形成温度（1650℃）较高，且多为自然冷却，常温活性很低，因此，被称为“过烧的水泥熟料”，具有潜在的胶凝活性[2].目前，多采用物理激发，化学激发等方法来激发钢渣活性，但是钢渣的化学成分波动较大，水化活性低，还可能产生安定性不良等问题[3-4]，这些都限制了钢渣的实际应用.　　研究发现钢渣与矿渣组合后，用水玻璃做激发剂能得到性能较好的胶凝材料[5

5、].本文通过对碱激发钢渣矿渣胶凝材料（以下简称钢渣矿渣胶凝材料）强度的测试、反应过程水化热的测定、反应产物的XRD和SEM分析，研究了钢渣矿渣胶凝材料的凝结硬化性能及其水化反应的机理.探讨了钢渣作为胶凝材料使用的可行性和应用前景.　　1原材料及实验方法　　1.1原材料及配合比　　实验用钢渣为莱芜钢厂的转炉钢渣，勃氏法测定比表面积476m2/kg.矿渣为重庆钢铁厂的水淬高炉矿渣，勃氏法测定比表面积517m2/kg.钢渣与矿渣的化学成份见表1.激发剂为重庆井口化工厂生产的水玻璃，模数为2.64，用NaOH调整模数至1.3.　　1.2实验方法　　

6、胶凝材料的凝结时间测定参照GB/T1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》从中水泥凝结时间测定方法，将水胶比固定为0.4.胶砂强度测试参照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》，水化热测定参照GB/T12959-2008《水泥水化热测定方法》.　　微观测试采用净浆试件，水胶比为0.4，标准养护至龄期后采用无水乙醇终止水化，并于60℃烘干.RigakuD/max1200X射线衍射仪（Cu靶）分析胶凝材料水化产物的矿物组成，TESCANVEGAⅢ扫描电子显微镜高真空条件下观察胶凝材料水化产物的表观形貌.　

7、　2结果及分析　　2.1缓凝剂对胶凝材料凝结时间及强度的影响　　钢渣矿渣胶凝材料组成中钢渣和矿渣的质量分数分别为40%和60%.不同缓凝剂对胶凝材料凝结时间及强度的影响见表3和图2.　　由表3可以看出，不掺缓凝剂的S0组凝结过快，因此，必须掺加缓凝剂调整凝结时间.5种缓凝剂中K和N的缓凝效果较好.当K掺量为1%或N掺量为4%时，胶凝材料的凝结时间能够满足通用水泥初凝时间不早于45min的要求.　　由图2可以看出，3种缓凝剂的掺量较低时，其对胶凝材料的抗压强度的影响不大，随着缓凝剂掺量的增大，胶凝材料的28d抗压强度均呈现不同程度的下降，说明

8、缓凝剂对胶凝材料的28d抗压强度有一定的负面影响.掺K缓凝剂的A2组28d抗压强度达到S0组的94.3%，掺N缓凝剂的B3组28d抗压强度达到S0组的86.9%.综合考虑凝结时间