鈦礦渣—固硫灰輔助性膠凝材料的性能研究.pdf

1、隨著成渝經(jīng)濟區(qū)一體化的規(guī)劃發(fā)展，兩地大力推進各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對于水泥和混凝土等建筑材料的需求量增長較大，但四川地區(qū)優(yōu)質(zhì)的水泥與混凝土用的優(yōu)質(zhì)輔助性膠凝材料比較缺乏，處于一種供不應(yīng)求的局面。另一方面，四川地區(qū)擁有大量排放、堆棄而未得到有效利用的工業(yè)固體廢棄物鈦礦渣、固硫灰，其不僅占用了大量的耕地，并且造成當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的破壞，也成為了相應(yīng)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的“瓶頸”。因此，本文擬應(yīng)用鈦礦渣、固硫灰作為水泥和混凝土的輔助性膠凝材料，一方面來緩解

2、環(huán)境壓力，彌補輔助性膠凝材料市場缺口；另一方面打破企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的“瓶頸”。
　　通過對鈦礦渣、固硫灰兩種工業(yè)廢渣的基本物理化學(xué)特性研究，發(fā)現(xiàn)固硫灰中活性礦物含量高，且自身含有少量起激發(fā)作用的游離氧化鈣和硫酸鹽，但其需水量高，且摻量過高可能引起建材制品安定性不良；鈦礦渣表面光滑密實，具有較好的減水作用，并且含有少量的可被激發(fā)的活性礦物，但其總體活性較低。由此可見，這兩者的特性恰好呈現(xiàn)出互補狀態(tài)，有可能產(chǎn)生協(xié)同改性效應(yīng)。因此本文提出

3、采用鈦礦渣和固硫灰復(fù)合的方法，制備鈦礦渣-固硫灰輔助性膠凝材料，并將其應(yīng)用于水泥和混凝土中。
　　為此，本文研究了鈦礦渣與固硫灰單摻及不同比例復(fù)合時，對水泥和混凝土的宏觀及微觀性能的影響，并與粉煤灰和 S75級礦渣粉做了對比。結(jié)果表明：鈦礦渣與固硫灰復(fù)合時，兩者的性能能夠優(yōu)勢互補，且在質(zhì)量比為2:1時組成的鈦礦渣-固硫灰輔助性膠凝材料的工作性能和力學(xué)性能處于較佳的水平，其活性與二級粉煤灰的基本相同。鈦礦渣-固硫灰輔助性膠凝材料作為

4、水泥混合材，在代替30％的熟料時，能夠制備出滿足國家標準的P.C42.5R水泥，代替50%的熟料能夠制備出P.C32.5R水泥。通過微觀分析，可以發(fā)現(xiàn)鈦礦渣能夠提高水化凝膠結(jié)構(gòu)的致密性；固硫灰可以促進鈦礦渣后期的火山灰反應(yīng)；使得摻入鈦礦渣-固硫灰輔助性膠凝材料的混凝土的工作性和抗壓強度與 S75級礦渣粉相近。復(fù)合體系能夠改善單獨摻入固硫灰而導(dǎo)致混凝土抗凍融和抗碳化能力差的問題。偏高嶺土摻入到復(fù)合體系中組成的鈦礦渣-固硫灰-偏高嶺土輔助性