鋼渣-粉煤灰復合膠凝材料制備技術及其應用.pdf

1、能源和資源問題是當今的熱點問題，建筑節(jié)能更是我國可持續(xù)發(fā)展中亟待解決的問題。水泥的生產(chǎn)過程，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，造成嚴重的環(huán)境污染和資源的浪費。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展到鋼渣、粉煤灰、磷渣、赤泥、尾礦等鋁硅酸鹽類工業(yè)廢渣。研究膠凝材料制備

2、的新原理，加強工業(yè)廢渣的利用研究，是一項既具有科學價值，又具有實際意義的工作。
　　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)過幾十年的科學研究和工程實踐，這兩種礦物摻合料在混凝土中的應用技術已比較成熟。而鋼渣活性低、穩(wěn)定性差，其利用率遠低于礦渣、粉煤灰，大多用作回填料。利用鋼渣價格低廉的優(yōu)勢，將鋼渣、粉煤灰復合制備膠凝材料，發(fā)揮兩者水化相互疊加、促進的優(yōu)勢，為堿激發(fā)膠凝材料的發(fā)展和應用提供理論基礎。本文以活性相對較差的

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。通過膠砂流動性、砂漿稠度等試驗測定其工作性能，確定水灰比并進行配合比設計。通過立方體抗壓、抗折等強度試驗測定其基本力學性能。作為膠凝材料代替水泥，應用于抗裂抹面砂漿的制備。主要研究結果具體如下:
　　(1)膠砂流動度試驗表明，達到相同流動度值，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抗壓強度為23.3MPa，抗折強度4.2MPa。鋼渣水化速率慢，早期強度低，7d強度約為28d強度的25％。同時，養(yǎng)護條件對強度有影響，自然養(yǎng)護條件下的強度高于養(yǎng)護箱養(yǎng)護。
　　(2)對鋼渣的密度、比表面積等性能進行測定，研究鋼渣細度對鋼渣活性的影響，將青島鋼廠排放的鋼渣經(jīng)過篩選、球磨，與日照鋼渣廠生產(chǎn)的Ⅱ級鋼渣粉作對比。砂漿7d立方體抗壓強度18.8MPa，28d強度41.2MPa，28d抗折強度為5.6MP。鋼渣比表面

5、積對強度有一定影響，隨著比表面積增加，28d強度提高明顯。
　　(3)鋼渣、粉煤灰作為膠凝材料，替代水泥，制備混凝土。混凝土7d立方體抗壓強度13.7MPa，28d強度為22.5MPa，7d與28d的強度比為0.61，28d劈裂抗拉強度為1.6MPa。通過其基本力學性能指標，為制作混凝土構件提供理論依據(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