改性钢渣粉煤灰复合水泥活性的研究.doc

文章编号：１００７－０４６Ｘ（２００９）０６－００３１－０３ 利用激发剂改性钢渣粉煤灰复合水泥活性的研究 Study of Activity Modification of Compound Steel Slag-Fly Ash Cement with Activator 万笃韬1，李召峰2，周宗辉2 （陕西省建筑材料工业设计研究院，710032； 2. 济南大学材料科学与工程学院，250022 ０　　前　言 　　　　　　　本研究旨在采用碱矿渣水泥的激发原理研究制备以钢渣、粉煤灰为主要原料的碱激发钢渣粉煤灰复合水泥，从而达到充分利用工业灰渣，减少环境污染的目的。制备低熟料掺量、高工业灰渣掺量的钢渣粉煤灰复合水泥［１￣２］ 　　　　　　。１　　实验原料与方法１．１　　实验原料 　　　　　　　　主要原料为莱芜连云水泥厂生产的　４２．　５　熟料、邹平热电厂排放的粉煤灰、二水石膏、济钢磁选除铁转炉钢渣，激发剂为几种化工原料和一种工业灰渣复合而成的粉状物。各原料的化学成分见表　１。 ２１ ６／２００９ 粉煤灰 摘　　　　要： 以钢渣、粉煤灰、水泥熟料为主要原料，掺入少量激发剂，制备了早强钢渣粉煤灰复合水泥。研究了复合水泥组分和 不同激发剂对水泥性能的影响，并通过　SEM 　分析了激发剂对复合水泥硬化浆体结构的影响。结果表明，当钢渣粉煤　　　　　　　　　　　　　 灰复合水泥的组成范围为熟料　30%、钢渣　35%~40%、粉煤灰　25%~35%、石膏　5.0%　时，掺入激发剂　2.75%，性能指标　　　　　　　　　　　　　　 达到国家标准　42.5　复合水泥要求；掺入激发剂可进一步提高钢渣、粉煤灰的水化活性，加快复合水泥的水化速度，　　　　　　　　　　　　　 提高水泥的力学性能，缩短复合水泥的凝结时间。关键词： 激发剂；钢渣；粉煤灰；复合水泥中图分类号：Ｘ７５７　ＴＱ１７２．４＋ ４　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ 表　1 原料的化学组成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　％ 原料烧失量SiO 2Fe 2O 3Al 2O 3CaO MgO 熟料0.5619.454.425.8461.724.38 钢渣0.2316.7317.995.2041.2110.86 粉煤灰 11.88 45.43 9.70 29.36 5.23 1.46 表　2 钢渣与粉煤灰的掺量比对复合水泥性能的影响 １．２　　实验方法 　　　　　　（１）钢渣粉煤灰复合水泥的混磨采用小型实验磨机（φ５００×５００　ｍｍ），水泥标准稠度用水量和凝结时间测定按　ＧＢ／Ｔ　１３４６－２００１　进行，水泥胶砂强度试验按　ＧＢＴ　１７７－１９９９　进行，采用压蒸法检验水泥的安定性。 　　　　　　（２）水化产物形貌和水泥石的微观结构用日立　Ｓ－ ２５００　型扫描电子显微镜观察。２　　结果与讨论 ２．１　　混合材掺量对复合水泥性能的影响 　　　　　　　本实验将钢渣预先破碎至一定细度，而后按一定配比 将钢渣粉煤灰熟料石膏等原材料混合粉磨，采用混合粉磨不仅避免了选择性粉磨的缺点，而且有利于钢渣活性的发挥，通过混合粉磨使所制得的复合水泥具有颗粒分布范围较宽和级配较好的特点，有利于减小浆体内部孔隙率，提高复合水泥的强度［３￣５］ 　　　　　　　。混合粉磨至比表面积为　４３０　ｍ２ ／ｋｇ，熟料掺量在　４０％、３０％　和　２０％　时，混合材掺量对复合水泥性能的影响见表　２。287137合格7.52403025526.4176295合格7.43403520525.7155228合格19.344040155 24.7139207合格7.45303035525.0225427合格13.932.03.36.06303530524.5241435合格6.27304025523.8268460合格12.68203045525.3240455合格11.59203540524.2259486合格10.710 20 40 35 5 23.5278 507 合格9.9 28.8 2.4 5.4 试验号 水泥配比熟料钢渣 粉煤灰石膏需水量/% 凝结时间/min初凝终凝安定性 抗压强度/MPa抗折强度 /MPa3 d 28 d3 d 28 d ２２ COAL ASH 6/2009 表　3 不同激发剂掺量对复合水泥性能的影响 A 025.0225427合格13.932.03.36.0a1128.8136187合格6.6a21.528.2125172合格15.9a3228.0105167合格17.137.04.77.0a42.527.9102154合格16.7b10.5027.7144211合格14.4b20.7528.2127185合格17.3b31.0027.8113171合格