改性硫堿復合激發礦渣水泥實驗研究

主要研究了礦渣、鋼渣單摻以及復摻對配制的復合水泥的孔結構以及強度性能的影響,試驗研究結果表明:鋼渣主要增加了水泥中大于50nm孔隙含量,對于小于50nm的孔隙含量影響不大。礦渣能夠大大降低鋼渣礦渣水泥中大于50nm孔隙含量,對于小于50nm的孔隙含量影響較小。鋼渣摻量10%,礦渣摻量30%的復合水泥試樣的強度和孔結構都優于單摻鋼渣或者不摻的水泥,原因是填充效應和互補效應。

利用粒化高爐礦渣、電石渣等工業廢渣生產建筑膠凝材料分析了復合激發劑對電石渣/礦渣建筑膠凝材料(cmsc)力學性能的影響。試驗表明,電石渣取代率在10%～15%,復合激發劑摻量約2%時對礦渣的激發效果最好。對在復合激發劑下的cmsc進行了xrd和sem微觀分析,并對其水化反應的機理也進行了初步探索。

堿激發水泥由于與硅酸鹽水泥相比具有很低的碳排放而被日益重視,但容易開裂是堿激發水泥的固有缺陷之一。試驗采用磷石膏對硫堿復合激發礦渣水泥的強度、凝結時間、收縮率和開裂情況以及水化物組成與結構進行了改性研究;觀察了這種堿激發水泥的水化產物的形貌和組成,并探討這種水泥水化過程和體積穩定性。研究表明:該水泥初凝時間為190min,終凝時間為287min,凝結時間和一般的通用水泥相當;強度達到42.5級,抗裂性有大幅度的改善,鈣礬石的骨架作用是其抗裂性改善的原因。

磷石膏改性硫堿復合激發礦渣水泥實驗研究

通過使用以β-萘磺酸鹽并復合硫酸鈣的ld早強外加劑,研究外加劑對復合水泥早期強度的激發作用。研究結果顯示:ld早強外加劑的摻入可有效降低復合水泥標準稠度用水量,縮短凝結時間,顯著提高早期強度,28d抗壓強也有一定提高。

對四種工業礦渣的化學組成和反應程度的分析結果表明:高爐礦渣的活性與用化學組成表示的質量指標之間的相關性不明顯;活性越高的礦渣,其反應程度越大,相應的礦渣水泥的強度也越高,相關系數可以達到0.9以上;根據礦渣在水泥中的反應程度來看,礦渣是在反應的后期發揮作用,主要影響礦渣水泥的后期強度。

按照不同鋼渣摻比制作了混凝土樣塊,測定了不同鋼渣摻比和不同養護條件下混凝土樣塊的抗壓強度以及浸出ph值,研究了不同鋼渣摻比下混凝土樣塊的抗壓強度與水化反應的關系和機理.實驗結果表明:20%鋼渣摻比為最佳摻比,而超過30%摻比之后的混凝土抗壓強度逐漸下降;混凝土樣塊在去離子水中的浸出ph值隨鋼渣的摻比和混凝土樣塊碳化時間的不同而變化,主要原因是鋼渣含有一定量的低鐵鋁相.

溫度對礦渣水泥活性的影響

注：s40表示礦渣粉磨40min，ss50表示鋼渣粉磨50min，余類推。 表3各物料在不同粉磨時間下的編號 粉磨時間及對應編號 s40 s55 s70 ss50 ss70 ss90 物料名稱 礦渣 鋼渣 表2鋼渣、礦渣的化學成分分析% loss -0.067 0.40 原料 礦渣 鋼渣 sio2 32.83 21.19 cao 41.05 36.55 mgo 6.66 7.89 fe2o3 1.09 22.98 al2o3 14.44 6.32 表1p·ii52.5級水泥性能指標 比表面積 /（m2/kg） 374 標準稠度用水量 /% 26.8 凝結時間/min抗折強度/mpa抗壓強度/mpa三氧化硫 /% 2.66 終凝 182 初凝 127 28d 9.6 3d 6.8 3d 34.2 28d 56.8 徐鵬，潘如意，沈曉冬，

注：s40表示礦渣粉磨40min，ss50表示鋼渣粉磨50min，余類推。 表3各物料在不同粉磨時間下的編號 粉磨時間及對應編號 s40 s55 s70 ss50 ss70 ss90 物料名稱 礦渣 鋼渣 表2鋼渣、礦渣的化學成分分析% loss -0.067 0.40 原料 礦渣 鋼渣 sio2 32.83 21.19 cao 41.05 36.55 mgo 6.66 7.89 fe2o3 1.09 22.98 al2o3 14.44 6.32 表1p·ii52.5級水泥性能指標 比表面積 /（m2/kg） 374 標準稠度用水量 /% 26.8 凝結時間/min抗折強度/mpa抗壓強度/mpa三氧化硫 /% 2.66 終凝 182 初凝 127 28d 9.6 3d 6.8 3d 34.2 28d 56.8 徐鵬，潘如意，沈曉冬，

選用萘系高效減水劑(萘系)、木質素磺酸鈣(木鈣)、葡萄糖酸鈉、砂漿塑化劑、c18h29so3na、c15h34cln,測試其對堿礦渣水泥砂漿性能的影響。結果表明:木鈣和萘系均對堿礦渣水泥砂漿有一定的塑化作用,且前者比后者的效果明顯;萘系與引氣劑復摻較單摻萘系對堿礦渣水泥砂漿的塑化作用明顯;木鈣與萘系復摻,較單摻一種減水劑對堿礦渣水泥砂漿的塑化作用效果明顯;在相同用水量情況下,木鈣可提高堿礦渣水泥砂漿的強度,而萘系會降低堿礦渣砂漿的強度。木鈣對堿礦渣水泥的凝結時間影響較大,摻木鈣的堿礦渣水泥流動度經時損失較小。

通過研究不同摻量的復合激發劑對干粉外墻膩子粘結強度性能的影響,對試驗干粉外墻膩子水化試樣進行dta、sem測試,確定了干粉外墻膩子中復合激發劑的最佳摻量為7%左右,揭示了復合激發劑對干粉外墻膩子的作用機理。

通過調整粉磨時間獲得不同細度礦渣水泥,并將不同細度水泥按一定比例混合獲得顆粒級配不同的礦渣水泥。試驗研究了細度對水泥標準稠度用水量、凝結時間、強度發展和砂漿收縮變形的影響,結果表明:不同細度的礦渣水泥混合后改善了水泥的顆粒級配,對水泥性能有積極作用;不同細度的礦渣水泥混合后配制的砂漿抗壓和抗折強度略有增加,收縮明顯減小。

將自制聚羧酸減水劑按照一定摻量摻入到不同配比的礦渣水泥中,比較了聚羧酸減水劑對不同礦渣摻量水泥的初始流動度、流動度經時損失、減水率、抗壓與抗折強度以及凝結時間的影響,利用sem技術對礦渣水泥水化產物的形貌進行表征。

摻加10%～40%鎂渣制備了鎂渣礦渣復合硅酸鹽水泥,研究了鎂渣對復合水泥物理性能的影響規律。結果表明:鎂渣中主要礦物是β-c2s和γ-c2s,具有較好的火山灰活性。隨著鎂渣礦渣比(ms/bs)的增加,復合水泥凝結時間延長,強度逐漸下降,當ms/bs為0.67時,即鎂渣摻量20%,礦渣摻量30%時復合水泥28d抗折強度達9.10mpa,抗壓強度達42.53mpa,達到了國標42.5#復合硅酸鹽水泥要求。

復合外加劑對鋼渣水泥性能的影響

主要研究了不同原材料對堿-礦渣水泥強度的影響，總結了不同因素對強度的影響效果，通過正交試驗探索配制高強度堿-礦渣水泥的方法。

文章主要研究水泥摻量對堿激發水泥-礦渣復合粉料強度的影響。通過變換水泥摻量來分析其強度變化規律。研究結果表明,在礦渣中加入少量的水泥,強度隨水泥摻量的增多而降低。在水泥組分增加到20%時,強度有增高的趨勢,并且礦渣的最大摻量應控制在80%以下。

以快硬硫鋁酸鹽水泥作為膠凝材料,絕干密度為200kg/m3的發泡水泥為對象,研究激發劑對發泡速度、發泡倍數和制品強度的影響。結果顯示,隨著激發劑摻量的增加,發泡速度呈現階段性變化,并顯著增加,但發泡倍數不發生改變。激發劑能夠明顯提高發泡水泥的抗壓強度和抗折強度,其中當激發劑的摻量為0.5%時,發泡總時間為10min,28d的抗壓強度增大43%,抗折強度增大13%,垂直表面的拉伸強度增大3%。

以鋼渣、粉煤灰、水泥熟料為主要原料,摻入少量激發劑,制備了早強鋼渣粉煤灰復合水泥。研究了復合水泥組分和不同激發劑對水泥性能的影響,并通過sem分析了激發劑對復合水泥硬化漿體結構的影響。結果表明,當鋼渣粉煤灰復合水泥的組成范圍為熟料30%、鋼渣35%～40%、粉煤灰25%～35%、石膏5.0%時,摻入激發劑2.75%,性能指標達到國家標準42.5復合水泥要求;摻入激發劑可進一步提高鋼渣、粉煤灰的水化活性,加快復合水泥的水化速度,提高水泥的力學性能,縮短復合水泥的凝結時間。

采用雙摻法在礦渣水泥中加入適量的石灰石,可使礦渣水泥的早期強度及后期強度都略有提高.本文通過大量的對比試驗,給出石灰石的最佳摻量;同時通過試樣強度比值百分數的對比,分別提出摻入適量石灰石后7d,28d抗折強度、抗壓強度的提高幅度.這對克服礦渣水泥早期強度發展慢及施工期長的缺點具有一定的現實意義.