当前国内面临钢渣积存难以利用的难题，为此广大科研工作者围绕钢渣安定性、活性等开展了大量的工作，研究认为可以通过物理激发剂化学激发的方式，来解决掺钢渣水泥早期强度低、安定性差以及钢渣掺量低的问题。钢渣粉与矿渣粉复掺有相互活化的效果，故进行了钢渣—矿渣复掺粉做水泥混合材的试验，采用激发剂激发钢渣粉的活性，提高钢清的复掺比例，为钢渣应川提供有益的参考。 1试验 1．1原材料 钢渣粉采用济钢热闷工艺生产的钢渣经过粉磨而成；矿渣粉为济南鲁新新型建材公司生产的高炉水淬矿渣粉；熟料和石膏为淄博岭子山水水泥厂生产；激发剂采用碱性复配助磨剂FHF，先在钢渣粉中掺加，再与矿渣粉复掺。原材料的化学成分和物理性能见表l。 表1 钢渣粉和矿渣粉的化学成分及物理性能 名称 | 化学成分/% | 密度 /(g/cm3) | 碱度 系数 | 质量 系数 | 比表面积 ／(m2／kg) | 需水量 比/％ | 流动度比/％ | 活性指数/％ | SiO2 | A12O3 | Fe203 | Ca0 | MgO | SO3 | MnO | TiO2 | C1_ | Loss | 7d | 28d | 钢渣粉 | 16.27 | 9.9 | 21.36 | 37.08 | 7.93 | 0.67 | 2.19 | 1.06 | 0.024 | 3.35 | 3.21 | 2.28 | | 445 | 102 | 102 | 68 | 80 | 矿渣粉 | 33.2l | 15.1 | 1.07 | 35.76 | 12.06 | 0.53 | 0.33 | 0.78 | 0.023 | 1.13 | 2.86 | 1.08 | 1.89 | 430 | 100 | 104 | 86 | 105 |
1．2试验方法 水泥熟料和二水石膏分别粉磨待用，钢渣—矿渣复掺粉作为混合材，按照设计的配比混匀制成水泥，然后测定水泥的强度及其它性能指标，其中胶砂强度按GB／Tl7671-1999《水泥胶砂强度检验力法(ISO法)》进行检测。标准稠度用水量、凝结时间、安定性按GB/Tl346- 2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》进行检测，比表面积按GB／T80742008《水泥比表面积测定方法勃氏法》进行检测。SEM测试和XRD测试分别采用日立S-2500型扫描电镜和D8 ADVANCE型X射线衍射仪进行。 1．3水泥配比 S1为P·I42．5级水泥，是对比样；S2、S3和S4为钢渣一矿渣复掺粉配制的水泥，其巾，复掺粉掺量分别为30％、50％和80％，钢渣粉与矿渣粉的比例均为l：2，，其中，S3和S4中加入了激发剂。水泥配比见表2。 表2 水泥配比 ％ 编号 | 熟料 | 石膏 | 钢渣 | 矿渣 | 激发剂FHF | S1 | 95 | 5 | | | | S2 | 65 | 5 | 10 | 20 | | S3 | 45 | 5 | 17 | 33 | 0．03 | S4 | 15 | 5 | 27 | 53 | 0．03 |
1．4结果分析 水泥强度见表3。由表3可见，掺加钢渣—矿渣复掺粉的水泥，除S4的3d抗压强度外，均能达到P·042．5级水泥强度等级要求。 表3 水泥的强度 MPa 编号 | 抗折强度 | 抗压强度 | 3d | 28d | 3d | 28d | S1 | 7.50 | 10.20 | 35.0 | 59.7 | S2 | 5.95 | 10.38 | 25.1 | 58.5 | S3 | 5.16 | 9.45 | 19.3 | 61.7 | S4 | 4.48 | 10.43 | 15.6 | 51.0 |
水泥的物理化学性能见表4。由表4可见，Sl～S4的S03含量均低于3．5％，比表面积均大于350m2/kg。随着复掺粉掺量的增加，S2-S4凝结时间不断延长。所有水泥的安定性均合格。掺钢渣—矿渣复掺粉的水泥的各项物理化学性能指标均能达到P·042.5级水泥标准。 表4 水泥的物理化学性能指标 编号 | SO3/% | 密度/(g/cm3) | 比表面积 /(m2/kg) | 标准稠度 用水量/％ | 初凝时间/(h：min) | 终凝时间 ／(h：mitll | 安定性 | S1 | 1.73 | 3.14 | 407 | 23.2 | 2:04 | 2:57 | 合格 | S2 | 2.23 | 3.06 | 407 | 24.2 | 2:20 | 3:22 | 合格 | S3 | 2.54 | 3.06 | 420 | 24.8 | 2:47 | 3:50 | 合格 | S4 | 2.89 | 3.00 | 430 | 26.2 | 4:04 | 5:16 | 合格 |
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