復(fù)合激發(fā)劑對(duì)礦渣水泥強(qiáng)度影響的研究

改性硫堿復(fù)合激發(fā)礦渣水泥實(shí)驗(yàn)研究

主要研究了礦渣、鋼渣單摻以及復(fù)摻對(duì)配制的復(fù)合水泥的孔結(jié)構(gòu)以及強(qiáng)度性能的影響,試驗(yàn)研究結(jié)果表明:鋼渣主要增加了水泥中大于50nm孔隙含量,對(duì)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(duì)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(fù)合水泥試樣的強(qiáng)度和孔結(jié)構(gòu)都優(yōu)于單摻鋼渣或者不摻的水泥,原因是填充效應(yīng)和互補(bǔ)效應(yīng)。

利用?；郀t礦渣、電石渣等工業(yè)廢渣生產(chǎn)建筑膠凝材料分析了復(fù)合激發(fā)劑對(duì)電石渣/礦渣建筑膠凝材料(cmsc)力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)表明,電石渣取代率在10%～15%,復(fù)合激發(fā)劑摻量約2%時(shí)對(duì)礦渣的激發(fā)效果最好。對(duì)在復(fù)合激發(fā)劑下的cmsc進(jìn)行了xrd和sem微觀分析,并對(duì)其水化反應(yīng)的機(jī)理也進(jìn)行了初步探索。

堿激發(fā)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(kāi)裂是堿激發(fā)水泥的固有缺陷之一。試驗(yàn)采用磷石膏對(duì)硫堿復(fù)合激發(fā)礦渣水泥的強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、收縮率和開(kāi)裂情況以及水化物組成與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改性研究;觀察了這種堿激發(fā)水泥的水化產(chǎn)物的形貌和組成,并探討這種水泥水化過(guò)程和體積穩(wěn)定性。研究表明:該水泥初凝時(shí)間為190min,終凝時(shí)間為287min,凝結(jié)時(shí)間和一般的通用水泥相當(dāng);強(qiáng)度達(dá)到42.5級(jí),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(fù)合激發(fā)礦渣水泥實(shí)驗(yàn)研究

通過(guò)使用以β-萘磺酸鹽并復(fù)合硫酸鈣的ld早強(qiáng)外加劑,研究外加劑對(duì)復(fù)合水泥早期強(qiáng)度的激發(fā)作用。研究結(jié)果顯示:ld早強(qiáng)外加劑的摻入可有效降低復(fù)合水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,縮短凝結(jié)時(shí)間,顯著提高早期強(qiáng)度,28d抗壓強(qiáng)也有一定提高。

對(duì)四種工業(yè)礦渣的化學(xué)組成和反應(yīng)程度的分析結(jié)果表明:高爐礦渣的活性與用化學(xué)組成表示的質(zhì)量指標(biāo)之間的相關(guān)性不明顯;活性越高的礦渣,其反應(yīng)程度越大,相應(yīng)的礦渣水泥的強(qiáng)度也越高,相關(guān)系數(shù)可以達(dá)到0.9以上;根據(jù)礦渣在水泥中的反應(yīng)程度來(lái)看,礦渣是在反應(yīng)的后期發(fā)揮作用,主要影響礦渣水泥的后期強(qiáng)度。

按照不同鋼渣摻比制作了混凝土樣塊,測(cè)定了不同鋼渣摻比和不同養(yǎng)護(hù)條件下混凝土樣塊的抗壓強(qiáng)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(qiáng)度與水化反應(yīng)的關(guān)系和機(jī)理.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:20%鋼渣摻比為最佳摻比,而超過(guò)30%摻比之后的混凝土抗壓強(qiáng)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(shí)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(duì)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(lèi)推。 表3各物料在不同粉磨時(shí)間下的編號(hào) 粉磨時(shí)間及對(duì)應(yīng)編號(hào) s40 s55 s70 ss50 ss70 ss90 物料名稱(chēng) 礦渣 鋼渣 表2鋼渣、礦渣的化學(xué)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(jí)水泥性能指標(biāo) 比表面積 /（m2/kg） 374 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 /% 26.8 凝結(jié)時(shí)間/min抗折強(qiáng)度/mpa抗壓強(qiáng)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(lèi)推。 表3各物料在不同粉磨時(shí)間下的編號(hào) 粉磨時(shí)間及對(duì)應(yīng)編號(hào) s40 s55 s70 ss50 ss70 ss90 物料名稱(chēng) 礦渣 鋼渣 表2鋼渣、礦渣的化學(xué)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(jí)水泥性能指標(biāo) 比表面積 /（m2/kg） 374 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 /% 26.8 凝結(jié)時(shí)間/min抗折強(qiáng)度/mpa抗壓強(qiáng)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(zhì)素磺酸鈣(木鈣)、葡萄糖酸鈉、砂漿塑化劑、c18h29so3na、c15h34cln,測(cè)試其對(duì)堿礦渣水泥砂漿性能的影響。結(jié)果表明:木鈣和萘系均對(duì)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(fù)摻較單摻萘系對(duì)堿礦渣水泥砂漿的塑化作用明顯;木鈣與萘系復(fù)摻,較單摻一種減水劑對(duì)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(qiáng)度,而萘系會(huì)降低堿礦渣砂漿的強(qiáng)度。木鈣對(duì)堿礦渣水泥的凝結(jié)時(shí)間影響較大,摻木鈣的堿礦渣水泥流動(dòng)度經(jīng)時(shí)損失較小。

通過(guò)研究不同摻量的復(fù)合激發(fā)劑對(duì)干粉外墻膩?zhàn)诱辰Y(jié)強(qiáng)度性能的影響,對(duì)試驗(yàn)干粉外墻膩?zhàn)铀嚇舆M(jìn)行dta、sem測(cè)試,確定了干粉外墻膩?zhàn)又袕?fù)合激發(fā)劑的最佳摻量為7%左右,揭示了復(fù)合激發(fā)劑對(duì)干粉外墻膩?zhàn)拥淖饔脵C(jī)理。

通過(guò)調(diào)整粉磨時(shí)間獲得不同細(xì)度礦渣水泥,并將不同細(xì)度水泥按一定比例混合獲得顆粒級(jí)配不同的礦渣水泥。試驗(yàn)研究了細(xì)度對(duì)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度發(fā)展和砂漿收縮變形的影響,結(jié)果表明:不同細(xì)度的礦渣水泥混合后改善了水泥的顆粒級(jí)配,對(duì)水泥性能有積極作用;不同細(xì)度的礦渣水泥混合后配制的砂漿抗壓和抗折強(qiáng)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(duì)不同礦渣摻量水泥的初始流動(dòng)度、流動(dòng)度經(jīng)時(shí)損失、減水率、抗壓與抗折強(qiáng)度以及凝結(jié)時(shí)間的影響,利用sem技術(shù)對(duì)礦渣水泥水化產(chǎn)物的形貌進(jìn)行表征。

摻加10%～40%鎂渣制備了鎂渣礦渣復(fù)合硅酸鹽水泥,研究了鎂渣對(duì)復(fù)合水泥物理性能的影響規(guī)律。結(jié)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(fù)合水泥凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng),強(qiáng)度逐漸下降,當(dāng)ms/bs為0.67時(shí),即鎂渣摻量20%,礦渣摻量30%時(shí)復(fù)合水泥28d抗折強(qiáng)度達(dá)9.10mpa,抗壓強(qiáng)度達(dá)42.53mpa,達(dá)到了國(guó)標(biāo)42.5#復(fù)合硅酸鹽水泥要求。

復(fù)合外加劑對(duì)鋼渣水泥性能的影響

主要研究了不同原材料對(duì)堿-礦渣水泥強(qiáng)度的影響，總結(jié)了不同因素對(duì)強(qiáng)度的影響效果，通過(guò)正交試驗(yàn)探索配制高強(qiáng)度堿-礦渣水泥的方法。

文章主要研究水泥摻量對(duì)堿激發(fā)水泥-礦渣復(fù)合粉料強(qiáng)度的影響。通過(guò)變換水泥摻量來(lái)分析其強(qiáng)度變化規(guī)律。研究結(jié)果表明,在礦渣中加入少量的水泥,強(qiáng)度隨水泥摻量的增多而降低。在水泥組分增加到20%時(shí),強(qiáng)度有增高的趨勢(shì),并且礦渣的最大摻量應(yīng)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(fā)泡水泥為對(duì)象,研究激發(fā)劑對(duì)發(fā)泡速度、發(fā)泡倍數(shù)和制品強(qiáng)度的影響。結(jié)果顯示,隨著激發(fā)劑摻量的增加,發(fā)泡速度呈現(xiàn)階段性變化,并顯著增加,但發(fā)泡倍數(shù)不發(fā)生改變。激發(fā)劑能夠明顯提高發(fā)泡水泥的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度,其中當(dāng)激發(fā)劑的摻量為0.5%時(shí),發(fā)泡總時(shí)間為10min,28d的抗壓強(qiáng)度增大43%,抗折強(qiáng)度增大13%,垂直表面的拉伸強(qiáng)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(fā)劑,制備了早強(qiáng)鋼渣粉煤灰復(fù)合水泥。研究了復(fù)合水泥組分和不同激發(fā)劑對(duì)水泥性能的影響,并通過(guò)sem分析了激發(fā)劑對(duì)復(fù)合水泥硬化漿體結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,當(dāng)鋼渣粉煤灰復(fù)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(shí),摻入激發(fā)劑2.75%,性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)42.5復(fù)合水泥要求;摻入激發(fā)劑可進(jìn)一步提高鋼渣、粉煤灰的水化活性,加快復(fù)合水泥的水化速度,提高水泥的力學(xué)性能,縮短復(fù)合水泥的凝結(jié)時(shí)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(qiáng)度及后期強(qiáng)度都略有提高.本文通過(guò)大量的對(duì)比試驗(yàn),給出石灰石的最佳摻量;同時(shí)通過(guò)試樣強(qiáng)度比值百分?jǐn)?shù)的對(duì)比,分別提出摻入適量石灰石后7d,28d抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度的提高幅度.這對(duì)克服礦渣水泥早期強(qiáng)度發(fā)展慢及施工期長(zhǎng)的缺點(diǎn)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義.