激发剂对复合胶凝材料性能的影响.docx

激发剂对复合胶凝材料性能的影响 摘要：主要原料为钢渣，将少量激发剂掺入，分析激发剂对钢渣胶凝材料性能所产生的影响。 钢渣中掺入激发剂后，其活性显著提高，将早期钢渣胶凝材料性能极大改变。在激发剂的作 用下，可增加119. 8%的钢渣胶凝材料3d抗压强度。对于钢渣胶凝材料而言，激发剂对浆体 水化产物种类没有明显影响。 关键词：钢渣胶凝材料：水化产物；激发剂 炼钢过程屮产牛的废渣则为钢渣，钢渣为潜在水化活性胶凝材料，其化学成分相似于水 泥熟料，实现工业废渣建筑材料高值化与资源化关键的途径Z—就在于钢渣做混合材生产钢 渣胶凝材料上，但是，早期的钢渣胶凝材料强度较低，这是山于其水化活性弱的缘故，所以, 对钢渣胶凝材料性能进行改造以及将胶凝材料中钢渣的掺量提高等技术不断得到应用，其中 研究重点就在于怎样提升早期强度、及钢渣活性的有效激发。为控制坏境污染、对钢渣进行 充分利用，文章中的材料使用钢渣，创新高钢渣掺量的钢渣胶凝材料，以研究激发剂对钢渣 胶凝材料水化产物微观结构以及対钢渣胶凝材料性能产牛的影响。 一、原料与方法 采用成分为A12（5O4）3J2业废渣硫酸盐激发剂、钠盐工业废渣的钠型激发剂、以及碱 性复合激发剂。试验主要原料则为钢铁厂磁选除铁转炉钢渣、水淬高炉矿渣、以及水泥厂二 水石膏、熟料。各项原料的化学组成参见表所示。水量以同等标准稠度为水泥净浆试样成型 原则，采用X射线衍射仪对水化产物进行分析，采用扫描电镜观察水泥石微观结构和形貌。 表各项原料化于组成 Materials MgO CaO A12（5O4）3 SiO2 亿 钢渣 10. 86 41.21 5. 20 17.99 16. 73 0. 23 二水石膏 4. 38 61. 72 5. 84 4. 42 19. 45 0. 56 矿渣 6. 47 3 92 17.61 1.41 34. 92 0. 19 二、 钢渣胶凝材料性能受激发剂影响 复合激发剂，以显苦激发效果、降低激发剂用量。从不同程度上，两种激发剂均捉髙了 早期钢渣胶凝材料的强度，并缩短了钢渣胶凝材料的终凝及初凝时间。激发剂加速了早期钢 渣胶凝材料水化反应速度，将钢渣水化活性有效提高，这样，早期钢渣胶凝材料的强度获得 提升，因此，复合掺加激发剂，起到改善激发效果、减少激发剂用量的作用。 三、 钢渣胶凝材料强度受钢渣掺量影响 为了对最佳钢渣掺虽进行分析，钢渣掺虽在20%至50%,复合激发剂掺虽在3%,石膏掺 最为5%,固定熟料掺最在20%的范|韦|内变化，并随之变动矿渣掺量，当增加钢渣掺最麻，也 降低了钢渣胶凝材料的抗压强度。其抗压强度在钢渣掺量小于40%时变得界常缓慢，表明熟 料、矿渣与钢渣Z间相互作用明显。掺入的钢渣并没有将钢渣胶凝材料的强度大幅降低，因 钢渣具冇较高的活性，但如果掺入钢渣量大于40%,则会大幅降低钢渣胶凝材料抗压强度。 当掺入熟料屋适合的条件下，激发出钢渣活性，大虽的硅氧离了和Cd离子|才|被钢渣水化 释放出来，水化硅酸钙的生产就是硅氧离子和C/+离子团参与水化反应后的结果。剩余了 大量Ctz2+ ,由于钢渣碱度偏高所致，而钙在矿渣中的含量极其有限，当钢渣水化释放出的 C/+被矿渣水吸收之后，生产大量水化产物，从而使钢渣胶凝材料的强度得以保证。伴随 不断增加的钢渣掺入量，减少了矿渣掺量，与此同时，逐渐降低了钢渣胶凝材料的抗压强度。 这时继续增加钢渣掺量，更多的Ca被钢渣水大量水化释放出来，少量的矿渣则对其难以 吸收，从而抑制钢渣水化，很大程度上降低了钢渣胶凝材料抗压强度。 四、 钢渣胶凝材料强度受熟料掺量的影响 为对钢渣胶凝材料强度受熟料掺量的影响进行分析，熟料掺量控制在15%至45%内，复 合激发剂掺量则控制在3%,石膏掺录是5%,固定钢渣掺呈控制在30%内变化，随之变动矿 渣掺量。钢渣胶凝材料强度受熟料掺量影响参见图■l(a). (b)所示。 4 4 3 3 2 2 4 4 3 3 2 2 EdpM/Mobuaus o【ssalckuou TOC \o 1-5 \h \z 15 20 25 30 35 40 45 Dosage of clinker / % (a) (a) 4.0 1 1 1 1 1 1 15 20 25 30 35 40 45 Dosage of clinker / % (b) 图 钢渣胶凝材料强度受熟料掺量影响曲线图 在图(a)中，不断增加的熟料掺量就著提高了早期钢渣胶凝材料抗压强度。但是，熟料 掺量大于20吋，从一定程度上降低了早期钢渣胶凝材料抗压强度，这是因为当熟料掺虽:较 高时，矿渣难于迅速吸收水化初期溶液屮的Cd,对钢渣的水化进行抑制，所以降低了钢 渣胶凝材料其抗压强度；而熟料掺量较低时，水化液相碱度通过熟料矿物水化释放出的 Ca(OH)2,而逐渐上升