钢渣粉在水泥砂浆中的应用研究

测试了不同球磨时间所得钢渣粉的比表面积、粒度分布和活性指数,研究了不同掺量钢渣粉和钢渣粉与硅粉复配的胶凝材料对水泥砂浆强度的影响。结果表明,球磨时间越长,对应的钢渣粉的粒径越小,活性指数越高。钢渣粉掺入量的增加会降低其对应水泥砂浆的强度。比表面积为467.8m2/kg和平均粒径为26.89μm的钢渣粉在10%掺量时其28d活性指数可高于100%。硅粉的加入可提升钢渣粉的活性指数。     

钢渣粒度分布对水泥性能的影响

通过控制机械粉磨的时间来得到不同粒度的钢渣粉,通过将钢渣粉掺入水泥中研究钢渣粒度分布对水泥性能的影响。结果表明,随着钢渣粉粒度减小会使得所需标准稠度需水量增加,凝结时间缩短,并且显著提高钢渣的胶凝性能,钢渣粉粉磨至D_(50)=13.06 μm,比表面积为380 m~2/kg,7 d抗压活性指数可以到72%,28d抗压活性指数83%,其活性指数为可以满足一级钢渣粉的要求。     

利用钢渣、矿渣制备高活性复合掺合料研究

主要选取了钢渣、矿渣2种工业废弃物作为水泥掺合料,通过2种掺合料的活性匹配与颗粒级配调控制备出高活性的钢渣矿渣复合掺合料。将粗粒度钢渣(D_(50)32μm)与细粒度矿渣(D_(50)8 μm)与商品硅酸盐水泥进行配伍,制备出的钢渣矿渣复合掺合料7 d抗压活性指数可达到94%,28 d抗压活性指数可达到101%。     

掺钢渣粉水泥胶砂早期收缩性能研究

混凝土保持体积稳定是防止混凝土早期开裂的关键措施,而磨细钢渣粉作为活性矿物掺合料对混凝土的干缩性能有着重要的影响。本文针对掺入不同种类、不同掺量钢渣粉的水泥胶砂早期干缩性能进行试验研究,探讨了钢渣粉对水泥胶砂干缩性能的影响规律。试验表明,磨细钢渣粉单掺或与矿渣粉复掺时,水泥胶砂的干缩率存在增大的趋势,在实际工程应用时不容忽视。     

钢渣-矿渣复合微粉的活性试验研究

研究了改变钢渣与矿渣微粉比例以及钢渣微粉比表面积对混合材的机械激发性能,同时考察了自行研制的KYH-8、KYH-9和KYH-10三种激发剂对复合微粉的化学激发,并通过X射线衍射(XRD)、偏光显微(PLM)和电子扫描电镜(SEM)对复合微粉材料进行了结构分析.试验结果表明,复合渣微粉中钢渣的比例越大,钢渣矿渣复合粉的活性越低;钢渣微粉比表面积在400～500m2/kg时,钢渣微粉细度增加,复合微粉活性有所提高;复合微粉在早期只是填充于水泥石之间,起填充剂的作用,后期逐渐水化;0.01 mol/L KYH-10激发剂对钢渣与矿渣微粉比例为3:2的复合微粉激发效果表现最佳,复合微粉7d活性指数达到85%以上,28 d活性指数可以达到104%.     

不同激发剂对钢渣活性及水泥强度的影响

研究了5种不同激发剂(单掺、复掺)对钢渣活性及水泥强度的影响。通过水泥细度负压筛、压力试验机、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试和检测方法揭示了钢渣的宏观性能和微观结构的内在联系。结果表明,掺加了激发剂和糖蜜的钢渣粉磨效率更高。单组分激发剂中,掺入硫酸钠的钢渣试样早期强度提升明显;偏铝酸钠的早期强度很低而后期强度高。在复合激发剂中,硫酸钠与铝酸钠复掺的效果最好,28d强度较纯钢渣试样提高了42%,活性指数K_(28)达到88.2%,其次是硫酸钠与硅酸钠复掺,28d钢渣强度较纯钢渣试样提升了35%,活性指数K_(28)达到82.5%。     

矿渣粉磨工艺简介

传统的粉磨工艺是将矿渣混合材与水泥熟料进行同时粉磨生产水泥。由于矿渣在粒度、易磨性等物理性能方面与水泥熟料有较大的差异,导致矿渣难以被粉磨至一定的细度,抑制了矿渣的活性,水泥中矿渣的掺入量一般只能达到30%～40%,过高比例的掺入,导致水泥的28d强度下降,早期强度也不符合国家标准。目前,我国新建的粉磨站或水泥厂已采用分别粉磨工艺,即将熟料和矿渣分别粉磨至一定的细度,再通过均匀拌合,生产不同标号的水泥。矿渣单独粉磨,可将矿渣粉磨成400～600m2/kg(或更高比表面积)的矿渣微粉,作为水泥或混凝土的掺合料使用,其潜在的胶凝性和…     

机械激发对钢渣矿渣微粉活性的影响

将比表面积为400、450、500 m2/kg的钢渣粉进行活性指数试验,并将比表面积为450 m2/kg的钢渣粉与400、450、500 m2/kg三种矿渣粉复合,研究钢渣矿渣复合微粉的活性。试验结果表明:比表面积为500 m2/kg的钢渣粉活性可达一级粉要求。钢渣和矿渣比表面积为450 m2/kg,钢渣掺量在复合微粉为20%~30%时,复合微粉活性可达到或接近S95级,可满足混凝土结构强度设计要求。同时,对复合微粉水化产物微观形貌进SEM观察,以判断复合微粉的水化情况。     

钢渣粉部分替代煅烧MgO对MPC混凝土性能的影响

将钢渣粉取代部分煅烧MgO,研究了不同掺量钢渣粉对磷酸镁水泥(MPC)混凝土力学性能和耐久性能的影响。试验结果表明,掺有5%～30%取代率的钢渣粉会降低MPC混凝土的早期强度,但会明显提高MPC混凝土的后期强度,当钢渣粉取代率为15%时,MPC混凝土的60 d抗压强度达到最大;较低和较高的钢渣粉取代率会对MPC混凝土的劈裂抗拉强度产生不利影响,当钢渣粉取代率为15%和20%时,MPC混凝土的抗拉强度高于基准组;不同钢渣粉取代率的MPC混凝土的耐水性能均高于基准组,当钢渣粉取代率超过10%后,MPC混凝土的强度保持率均在0.9以上;钢渣粉的掺入可在一定程度上提高MPC混凝土抗氯盐及硫酸盐侵蚀性能,但较高的钢渣粉取代率会对MPC混凝土抗硫酸盐侵蚀能力产生不利影响。     

不同温度下矿物掺合料矿渣活性指数试验研究

对不同温度下矿渣矿物掺合料的水泥砂浆的力学性能进行了试验研究,利用同龄期比强度分析法,对不同温度不同龄期矿渣掺合料活性进行了数值分析,并比较了不同温度对活性指数的影响。结果表明,在龄期达到7 d时,(1)温度20℃:活性指数达到76%;(2)温度10℃:活性指数达到42%。在龄期达到28 d时,(1)温度20℃:活性指数达到109%;(2)温度10℃:活性指数达到76%。表明:(1)不同温度下,在20℃下,活性指数比较高,说明低温会阻碍掺合料的强度发展,使得其强度发展缓慢。(2)不同龄期下,28 d的活性指数比较高,20℃可以达到S95级矿渣,说明掺入矿渣的水泥砂浆后期强度高。     

矿渣微粉和石粉对高石粉含量花岗岩石屑砂浆性能影响的试验研究

为探讨水泥+矿渣微粉+石粉复合胶凝材料体系的可行性,采用砂浆进行了不同掺量矿渣微粉和石粉代替水泥的试验研究。研究结果表明:在高石粉含量的石屑砂浆中,随着矿粉掺量增加,砂浆强度呈现先增加后降低的趋势。从28 d砂浆强度不降低的角度考虑,矿粉最大掺量为50%。在水泥+30%(或50%)矿粉的胶凝材料体系中,以适量石粉取代部分水泥对砂浆28 d强度影响不大,石粉取代量以7%左右为宜。对于高石粉含量花岗岩石屑,可采用水泥+矿粉+石粉的复合胶凝材料体系,利用石屑中的部分石粉取代水泥,为解决高石粉含量石屑配制混凝土问题起到了一定的指导作用,同时也达到降低混凝土成本的目的。     

可再分散乳胶粉对钢渣砂砂浆性能的影响

通过试验,就可再分散乳胶粉(简称“乳胶粉”)掺量对钢渣砂砂浆的流动性、抗压强度、抗折强度、拉伸黏结强度和柔韧性的影响进行了研究.结果表明:随着乳胶粉掺量的增加,钢渣砂砂浆的流动性提高,抗压强度下降,早期抗折强度降低,28 d抗折强度提高,拉伸黏结强度大幅增加,柔韧性得到改善.由此可知,对于钢渣砂砂浆,可掺入一定量乳胶粉来提高其抗折强度,改善柔韧性,并大幅增加拉伸黏结强度.     

钢渣微粉水化性能研究

将钢渣微粉以不同的掺量掺入水泥中进行砂浆实验与水化热实验,研究钢渣微粉潜在胶凝性的发展。结果表明:钢渣微粉的掺入会降低水泥的胶凝性能,但钢渣微粉水化后期的潜在胶凝性比水泥高。钢渣微粉可以提高砂浆的流动度、折压比,大幅降低水泥的水化热。     

钢渣用作水泥混合材的试验探究

研究了钢渣与矿粉按1∶2、1∶1、2∶1、1∶0掺合的复合粉分别以25%、35%、50%、60%掺入水泥中,对水泥胶砂力学性能的影响,并采用XRD和SEM分析其水化产物。结果表明:随着钢渣掺量的增加,水泥胶砂强度降低,当钢渣掺量超过30%时,强度降低尤为明显,但所配制水泥的技术指标均符合GB/T 175—2007《通用硅酸盐水泥》的技术要求。较钢渣单掺,钢渣与矿粉复掺有利于水泥强度的发展,但大掺量钢渣(60%以上)造成水泥安定性不良。钢渣掺量控制在25%内可以作为混合材应用于水泥生产中。     

利用碱性电解水激发砂浆中矿粉活性的研究

利用碱性电解水制备矿粉砂浆,研究了不同取代率矿粉对砂浆工作性和力学性能的影响,结合XRD分析,评价了利用碱性电解水激发矿粉的活性和改善矿粉砂浆性能的可行性。结果表明:碱性电解水矿粉砂浆的工作性和力学性能均优于自来水矿粉砂浆;当矿粉取代率为20%时,碱性电解水矿粉砂浆的28 d抗折强度和抗压强度较自来水矿粉砂浆分别提高了11.9%和23.5%;碱性电解水矿粉砂浆中存在多钙钾石膏和钾长石,且水化硅酸钙和铝酸钙矿物的衍射峰显著强于自来水矿粉砂浆。     

钢渣对水泥砂浆早期干燥收缩和孔结构的影响

研究了钢渣粉及不同粒径范围钢渣砂对水泥砂浆早期干燥收缩性能和孔结构的影响.结果表明:在一定掺量范围内,单掺钢渣粉或钢渣砂均能明显降低水泥砂浆的早期干燥收缩率,当掺量(质量分数)为30%时,改善效果尤为显著;钢渣砂粒径范围不同,对水泥砂浆早期干燥收缩率的影响有所不同,粒径小于2.5mm的钢渣砂具有明显改善作用.主要原因在于钢渣粉或钢渣砂能降低水泥砂浆的孔隙率,优化孔结构,提高密实度;相比于钢渣砂,钢渣粉对水泥砂浆早期干燥收缩性能和孔结构的改善效果更加显著,但二者复掺的改善效果并不明显.     

矿渣粉细度与颗粒级配对水泥砂浆性能的影响

主要讨论了不同细度的矿渣粉单掺及复掺后对水泥砂浆强度及微观结构的影响。研究表明,单掺矿渣粉时随矿渣比表面积的增加,砂浆的强度相应增加,但比表面积增加与强度的增加幅度之间并不是简单的线性关系,还得考虑粉体颗粒级配的影响。不同细度的矿渣粉复掺后具有一定的叠合效应,可以使水泥粉体内部颗粒级配趋于合理,从而使得水泥砂浆的强度提高,内部结构变得更加致密。     

激发剂对钢渣胶凝材料性能的影响

以钢渣、矿渣、水泥熟料为主要原料,并掺入少量激发剂,成功制备了高强、高钢渣掺量的钢渣胶凝材料.探讨了激发剂、熟料掺量、钢渣掺量对钢渣胶凝材料性能的影响,并通过SEM,XRD分析了激发剂对钢渣胶凝材料浆体水化产物及水泥石微观结构的作用.结果表明:激发剂显著提高了钢渣的活性,从而大幅度提高了钢渣胶凝材料的早期性能;掺加激发剂后,钢渣胶凝材料3 d抗压强度可增加119.7%;激发荆对钢渣胶凝材料浆体水化产物种类的影响不大;与硅酸盐水泥浆体相比,钢渣胶凝材料浆体中C-S-H凝胶和Aft晶体含量明显增多,Ca(OH)2晶体含量显著降低.     

锰渣矿粉沥青混合料抗腐性能研究

利用锰渣矿粉替代沥青混合料中的石灰岩矿粉配制成锰渣沥青胶浆和锰渣矿粉沥青混合料,进行锰渣沥青胶浆直剪试验、吸持性能试验及锰渣矿粉沥青混合料马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂强度试验,测试不同替代量锰渣沥青胶浆粘附性能和锰渣矿粉沥青混合料抗腐性能的变化.结果表明,利用锰渣矿粉替代沥青混合料中的石灰岩矿粉能有效地改善和提高沥青胶浆粘附性能和沥青混合料抗腐性能.同时,通过锰渣矿粉改善和提高沥青胶浆粘附性能和沥青混合料抗腐性能的性能机理分析,揭示锰渣矿粉替代量影响沥青胶浆粘附性能和沥青混合料抗腐性能变化的原因.