鋼渣-粉煤灰復(fù)合膠凝材料制備技術(shù)及其應(yīng)用.pdf

1、能源和資源問(wèn)題是當(dāng)今的熱點(diǎn)問(wèn)題，建筑節(jié)能更是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展中亟待解決的問(wèn)題。水泥的生產(chǎn)過(guò)程，不僅消耗大量的礦物資源和能源，并且排放大量的CO2和其他有害氣體，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)。堿激發(fā)膠凝材料不僅能夠降低能源、資源消耗，而且有效利用工業(yè)廢渣，減少環(huán)境污染和碳的排放。隨著研究的深入，其原料則幾乎不用熟料而全部利用工業(yè)廢渣，且原料品種逐漸由礦渣和燒粘土不斷擴(kuò)展到鋼渣、粉煤灰、磷渣、赤泥、尾礦等鋁硅酸鹽類(lèi)工業(yè)廢渣。研究膠凝材料制備

2、的新原理，加強(qiáng)工業(yè)廢渣的利用研究，是一項(xiàng)既具有科學(xué)價(jià)值，又具有實(shí)際意義的工作。
　　粒化高爐礦渣和粉煤灰是性能比較好的礦物摻合料，而且經(jīng)過(guò)幾十年的科學(xué)研究和工程實(shí)踐，這兩種礦物摻合料在混凝土中的應(yīng)用技術(shù)已比較成熟。而鋼渣活性低、穩(wěn)定性差，其利用率遠(yuǎn)低于礦渣、粉煤灰，大多用作回填料。利用鋼渣價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)，將鋼渣、粉煤灰復(fù)合制備膠凝材料，發(fā)揮兩者水化相互疊加、促進(jìn)的優(yōu)勢(shì)，為堿激發(fā)膠凝材料的發(fā)展和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。本文以活性相對(duì)較差的

3、鋼渣、粉煤灰作為膠凝材料，用氫氧化鈉調(diào)整硅酸鈉溶液的模數(shù)(調(diào)整至1.2)作為堿激發(fā)劑，制備膠砂、砂漿、混凝土試件。通過(guò)膠砂流動(dòng)性、砂漿稠度等試驗(yàn)測(cè)定其工作性能，確定水灰比并進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。通過(guò)立方體抗壓、抗折等強(qiáng)度試驗(yàn)測(cè)定其基本力學(xué)性能。作為膠凝材料代替水泥，應(yīng)用于抗裂抹面砂漿的制備。主要研究結(jié)果具體如下:
　　(1)膠砂流動(dòng)度試驗(yàn)表明，達(dá)到相同流動(dòng)度值，鋼渣-粉煤灰膠砂比水泥(P.C32.5R)膠砂用水少，最優(yōu)水膠比約為0.47

4、。28d抗壓強(qiáng)度為23.3MPa，抗折強(qiáng)度4.2MPa。鋼渣水化速率慢，早期強(qiáng)度低，7d強(qiáng)度約為28d強(qiáng)度的25％。同時(shí)，養(yǎng)護(hù)條件對(duì)強(qiáng)度有影響，自然養(yǎng)護(hù)條件下的強(qiáng)度高于養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)。
　　(2)對(duì)鋼渣的密度、比表面積等性能進(jìn)行測(cè)定，研究鋼渣細(xì)度對(duì)鋼渣活性的影響，將青島鋼廠排放的鋼渣經(jīng)過(guò)篩選、球磨，與日照鋼渣廠生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)鋼渣粉作對(duì)比。砂漿7d立方體抗壓強(qiáng)度18.8MPa，28d強(qiáng)度41.2MPa，28d抗折強(qiáng)度為5.6MP。鋼渣比表面

5、積對(duì)強(qiáng)度有一定影響，隨著比表面積增加，28d強(qiáng)度提高明顯。
　　(3)鋼渣、粉煤灰作為膠凝材料，替代水泥，制備混凝土?；炷?d立方體抗壓強(qiáng)度13.7MPa，28d強(qiáng)度為22.5MPa，7d與28d的強(qiáng)度比為0.61，28d劈裂抗拉強(qiáng)度為1.6MPa。通過(guò)其基本力學(xué)性能指標(biāo)，為制作混凝土構(gòu)件提供理論依據(jù)。
　　(4)鋼渣和粉煤灰作為膠凝材料，替代水泥應(yīng)用于制備抗裂抹面砂漿，研究膠砂比、用水量、聚羧酸減水劑、以及聚丙烯纖維和可