鋼渣體積穩(wěn)定性及水化過程強(qiáng)化研究.pdf

1、本文首先以唐山某鋼渣堆場(chǎng)磁選分選后的鋼渣粉為原料進(jìn)行理化分析和蒸壓建材利用研究。結(jié)果表明:鋼渣的主要礦物成分為硅酸三鈣、硅酸二鈣、RO相(MgO、FeO和MnO等的固溶體)、f-CaO，以及部分鈣鐵橄欖石、鋁酸三鈣等，堿度系數(shù)為2.35;未經(jīng)任何改性的鋼渣粉與尾礦、水泥（固定摻量7％）混合制備蒸壓試塊時(shí)，摻量超過9％則發(fā)生試塊開裂現(xiàn)象。
　　采用機(jī)械磨細(xì)的方式進(jìn)行鋼渣改性。結(jié)果表明:隨著粉磨細(xì)度的增加，起初對(duì)蒸壓試塊有利，而后隨著

2、鋼渣細(xì)度的進(jìn)一步增加，更大量游離氧化物的暴露，造成體系安定性不良，蒸壓試塊發(fā)生開裂現(xiàn)象。
　　利用濕熱預(yù)養(yǎng)護(hù)處理工藝改善蒸壓體系的體積穩(wěn)定性。結(jié)果顯示，適宜的預(yù)養(yǎng)條件為成型后養(yǎng)護(hù)（“塊養(yǎng)”）;適宜的養(yǎng)護(hù)制度為70℃&6h，物料配比為鋼渣∶尾礦∶水泥=24∶70∶6，試塊蒸壓后的抗壓強(qiáng)度達(dá)到15.8 MPa。實(shí)現(xiàn)了在蒸壓試塊養(yǎng)護(hù)過程中完成安定性處理，優(yōu)化了生產(chǎn)工藝。
　　使用化學(xué)改性劑對(duì)鋼渣粉進(jìn)行安定性處理，結(jié)果表明:六偏磷酸

3、鈉、磷酸二氫鈉與水玻璃可用作鋼渣改性劑，適宜摻量分別為3％、7％和7％（以鋼渣為基礎(chǔ)），試塊蒸壓后的抗壓強(qiáng)度均達(dá)到12 MPa以上;采用六偏磷酸鈉與檸檬酸鈉制成的復(fù)合改性劑，試塊物料配比為鋼渣∶尾礦∶水泥=28∶67∶5，試塊蒸壓后的抗壓強(qiáng)度可達(dá)21.7MPa。
　　系統(tǒng)研究了化學(xué)改性與預(yù)養(yǎng)護(hù)協(xié)同強(qiáng)化技術(shù)，確定了適宜的協(xié)同方案為:2％（以鋼渣為基礎(chǔ)）檸檬酸鈉&(70℃&6 h)。結(jié)果表明:預(yù)養(yǎng)護(hù)過程中消解了近81.5％的游離氧化鈣

4、，顯著改善了鋼渣的體積穩(wěn)定性。同時(shí)，檸檬酸鈉的使用不但抑制預(yù)養(yǎng)護(hù)過程中水泥及鋼渣中活性組分的水化，又能有效激發(fā)蒸壓過程中鋼渣的活性，實(shí)現(xiàn)了蒸壓水化過程的強(qiáng)化。當(dāng)物料配比為鋼渣∶尾礦∶水泥=45∶51∶4時(shí)，檸檬酸鈉用量2％（以鋼渣為基礎(chǔ)），試塊蒸壓后的抗壓強(qiáng)度達(dá)到32.8 MPa。
　　借助化學(xué)結(jié)合水量、游離氧化鈣含量及XRD、SEM分析了鋼渣的水化特征。結(jié)果表明:檸檬酸鈉在大摻量鋼渣-尾礦-水泥體系中既是鋼渣改性過程中硅酸二鈣和