堿激發(fā)礦渣膠凝材料的制備及其性能研究.pdf

1、堿激發(fā)礦渣膠凝材料跟傳統(tǒng)水泥相比,具有較高的強(qiáng)度,較低的水化熱,以及較好的快硬性、抗腐蝕性、抗凍性、護(hù)筋性等優(yōu)異的性能,并且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、投資少、能耗低、污染小、礦渣的利用率高,目前成為膠凝材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
　　 本論文研究利用高爐礦渣制備膠凝材料,選取了氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、硅酸鈉以及氫氧化鈉和硅酸鈉的混合物作為激發(fā)劑,并研究了激發(fā)劑的摻入量、水固比、養(yǎng)護(hù)時(shí)間和養(yǎng)護(hù)溫度、礦渣微粉的粒度等試驗(yàn)參數(shù)對(duì)膠凝材料的水化率、密度

2、、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性和抗硫酸腐蝕性等性能的影響。
　　 使用XRD、XRF、SEM和TEM等檢測(cè)手段對(duì)礦渣的相成分、化學(xué)成分、微觀形貌進(jìn)行了表征。對(duì)礦渣的密度、粒度、粉磨性能進(jìn)行了檢測(cè)。依照國(guó)標(biāo)文件對(duì)礦渣的堿性系數(shù)、質(zhì)量系數(shù)、活性系數(shù)、水硬系數(shù)及放射性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,礦渣的主晶相為玻璃體,并含有少量鈣鋁黃長(zhǎng)石結(jié)晶相,能夠滿足制備膠凝材料的要求。
　　 使用比表面積為663.40 m2/kg的礦渣,

3、以摻入量為6wt.％的硅酸鈉為激發(fā)劑,0.25的水固比制備出膠凝材料漿體,在溫度為20±1℃,相對(duì)濕度為75±5％,壓力為1atm的養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行養(yǎng)護(hù),制得的膠凝材料3天、28天抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分別為37.43MPa、57.22MPa,6.10MPa、7.59MPa,密度為2.31g/cm3,初凝時(shí)間和終凝時(shí)間分別為52分鐘和111分鐘,安定性及抗硫酸腐蝕性均較好。
　　 激發(fā)劑的種類及其摻入量對(duì)膠凝材料的性能有很大影響。硅酸鈉

4、作為激發(fā)劑,與氫氧化鈉、碳酸鈉和硫酸鈉等作為激發(fā)劑相比,能夠獲得較高的28天抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度,較高的水化率、密度、抗硫酸腐蝕性和安定性。氫氧化鈉作為激發(fā)劑能夠獲得較短的凝結(jié)時(shí)間,和較高的3天抗壓、抗折強(qiáng)度。堿激發(fā)礦渣膠凝材料的水化反應(yīng)并不完全,產(chǎn)物的主晶相為水化硅酸鈣凝膠和未水化的玻璃態(tài)礦渣。
　　 水固比越大,硅酸鈉激發(fā)礦渣膠凝材料的密度越小,凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng),抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度越低。
　　 隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增長(zhǎng),硅酸鈉激