钢渣-矿渣复掺作水泥混合材的试验研究

将钢渣粉与矿渣粉以1∶2比例复掺后以30%、50%和80%的掺量用于水泥中,并加入活性激发剂,所配制水泥的各种性能指标满足GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的技术要求。分析认为,钢渣粉与矿渣粉复掺提高了颗粒级配的连续性;加入激发剂可以有效促进钢渣的水化,而钢渣的水化又能促进矿渣的水化,提高了钢渣-矿渣复掺粉的活性。钢渣-矿渣复掺粉可以作为混合材大量应用于水泥生产中。     

低热钢渣矿渣硅酸盐水泥的研制(Ⅰ):水泥的配比与性能

利用熟料、钢渣、矿渣和石膏粉配制低热钢渣矿渣硅酸盐水泥,将矿渣、钢渣掺量对水泥各种性能影响以二维等值线表征.结果表明:掺加钢渣、矿渣分别降低和增加水泥的标准稠度用水量,两者都延迟水泥的初、终凝时间,钢渣的延迟作用比矿渣大.水泥强度随着钢渣量的增加而降低,矿渣掺量对强度的影响是先随矿渣掺量的增加而提高,然后又随着矿渣掺量增加而降低,矿渣掺量存在一个最佳值.矿渣对强度的增强作用是后期比早期大,抗折比抗压大.掺入钢渣矿渣混合材都能显著降低水泥早期水化热,钢渣替代熟料降低早期水化热的值是等量矿渣替代熟料的1.5倍,双掺混合材比单掺降低早期水化热作用大.     

粉煤灰—矿渣水泥的碱激发规律研究

以粉煤灰、矿渣为基本原料,以水玻璃为碱激发剂,研究了在实验条件下制备粉煤灰—矿渣基水泥的碱激发规律。结果表明,粉煤灰、矿渣的相对掺加量、水玻璃的掺量及模数、熟料、Na2SO4、CaO掺加量对强度都有显著的影响。     

硅酸盐水泥对钢渣活性激发的性能研究

试验研究了在硅酸盐水泥体系中通过碱性激发提高钢渣水化活性的方法.研究表明,钢渣掺入量<30%时,硅酸盐水泥对钢渣的活性激发效果最好;复掺矿渣对钢渣活性的激发效果优于粉煤灰,即使掺量为30%时,其早期强度也与相应龄期普通硅酸盐水泥强度持平,而后期强度逐渐超过纯水泥的强度;在普通硅酸盐水泥体系中掺入钢渣可以改善其硬化浆体的性能.     

矿渣对阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化硬化过程的影响

通过对水泥力学性能、水化速率和水泥硬化浆体孔结构的测定,结合XRD、SEM分析,研究了矿渣对阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化硬化过程的影响。研究结果表明:掺入矿渣后,水泥的早期强度下降幅度较大,但后期强度下降幅度较小。在试验掺量范围内,当矿渣掺量为20%时,该水泥各龄期抗压强度下降幅度最小,其后期抗压强度接近纯熟料水泥;加入矿渣后,水泥水化热明显降低,矿渣在受到碱激发与硫铝酸盐双重激发作用下发生二次水化反应,使水泥水化速率有一定增加而出现第三个放热峰;矿渣二次水化反应有效地改善了硬化水泥浆体的孔结构,使水泥后期强度逐渐增加。     

气淬钢渣制备钢渣水泥的研究

研究了气淬钢渣活性、制备钢渣水泥的方案及不同方案下制备的掺气淬钢渣水泥的物理性能及水化机理。结果表明,气淬钢渣活性指数高于普通钢渣,制备掺气淬钢渣水泥适宜采用加入激发剂或复掺水淬高炉矿渣,在激发剂作用下,气淬钢渣掺量达到50%时,其水泥强度满足P.SS32.5级水泥的要求,而普通钢渣在掺量为50%时,强度已达不到水泥的强度要求;而在复掺水淬高炉渣和气淬钢渣作用下,气淬钢渣掺量达到40%时,其水泥强度满足P.SS32.5级水泥的要求,而普通钢渣水泥强度已达不到要求;气淬钢渣用于生产高掺量、高强度等级的水泥是可行的。     

激发剂对钢渣早期活性影响的研究

在水泥熟料中掺加不同掺入量、不同比表面积的钢渣,再加不同量的芒硝、水玻璃、木质素磺酸钙作为激发剂,测定其3 d、28 d抗压抗折强度,研究各种激发剂对钢渣水化活性的影响,并通过XRD、SEM等测定研究其水泥胶砂试样的结构。试验结果表明,掺入外加剂后,对钢渣水化活性有较大影响,比表面积为475.7 m2/kg、掺入10%钢渣、3%芒硝、2%水玻璃、0.6%木质素磺酸钙对钢渣水化活性激发效果最好。     

钢渣掺量对混凝土胶砂强度影响研究

用卧辊磨将钢渣、矿渣分别粉磨成比表面积为450 m2/kg、500m2/kg的粉体,用其替代部分水泥熟料,分别进行了单掺钢渣粉及掺钢渣-矿渣复合粉的水泥基混凝土胶砂强度实验研究.实验结果表明:单掺钢渣时,随着钢渣替代水泥熟料的比例增大,胶砂强度有明显下降;当掺钢渣-矿渣复合粉替代50％的水泥熟料时,钢渣与矿渣会相互激发,相互促进水化.当钢渣在复合粉所占比例为20％时,水泥基混凝土胶砂强度达到最佳值,该成果有重要工程应用价值.     

矿渣活性激发过程中铝硅酸盐物质结构变化的NMR探析

在实验室条件下分别采用石灰+碳酸钠或不同模数的水玻璃激发粒化高炉矿渣,对矿渣-碱体系不同养护龄期的强度进行了跟踪测定,结果表明,矿渣-水玻璃体系的强度发展随激发剂种类不同而变化,当水玻璃模数为M1和M2时最佳掺量为14%,模数为M3时最佳掺量为10%,用石灰和碳酸钠作激发剂时强度稍低.借助于29 Si和27al NMR方法对矿渣-碱体系硬化过程中铝硅酸盐物质结构的变化规律进行了探析,结果表明,原始矿渣粉中Si以单体的形式(Q0)存在,al以4配位的形式存在.在石灰+碳酸钠或水玻璃的作用下,矿渣粉中的Si逐渐转变成Q1和Q2.采用水玻璃作为激发剂的场合矿渣粉中Q0向Q1和Q2转变的速度和程度大于采用石灰+碳酸钠作为激发剂的场合;在石灰+碳酸钠或水玻璃的作用下,矿渣粉中的al由原来的4配位逐渐转变成6配位,随着反应时间的延长矿渣-碱体系中6配位al的比例逐渐变大,水玻璃激发剂模数减小同一反应时间下6配位al的比例也相应增加.     

化学激发硅灰强化钢渣基胶凝材料的微观结构及力学性能

化学激发钢渣基胶凝材料的抗压强度低,难以满足建筑材料对强度的要求;通过掺入少量硅灰以加速其水化反应,改善化学激发钢渣基胶凝材料的力学性能.当碱激发剂Na2SiO3·9H2O用量11wt％,硅灰掺量10wt％时,碱激发硅灰-钢渣基胶凝材料在室温养护28 d后,其抗压强度达56.7 MPa,较不掺硅灰的胶凝材料强度提高了59.72％.XRD、SEM及MIP结果表明:钢渣在碱激发作用下,随龄期的延长,氢氧化钙量逐渐减少,无定形的水化产物增多,微观结构更加致密,加入硅灰后,最可几孔径明显减小,无害孔的数量明显增多,导致其强度大幅度提高.