钢渣活性激发及其在水泥基材料中的应用研究

发布时间：2020-07-20 17:44

【摘要】：钢渣是炼钢产生的工业废渣,相比欧美日本等发达国家的近100%的综合利用率,我国的综合利用率仅仅为30%。钢渣的主要矿物成分为RO相、橄榄石、镁蔷薇辉石、C_2S、C_3S、C_4AF、C_2F等。而钢渣中的具有和水泥胶凝成分相似的物质:C_2S、C_3S、C_4AF、C_2F,这就奠定了钢渣具有作为胶凝材料的潜在性能。但是由于其水化活性低下,质地坚硬难以粉磨,因而将其作为建材的应用得到了限制。本文通过物理激发和化学激发相结合的方式,充分激发出其作为水泥胶凝材料的性能,通过一系列微观表征的方法来阐明其宏观强度与微观性能之间的联系。本文采用糖蜜、三乙醇胺及其酯化产物来复配出钢渣的活性助磨剂,研究了其助磨的效率,分析了其作用的机理。结果表明三乙醇胺与辛酸的酯化产物和糖蜜复配成的助磨剂助磨效果最佳,其掺比为0.04%的时候,其比表面积为545m~2·kg~(-1),相比于空白样提高了87%。其45μm的筛余为5.03%、80μm筛余为0.54%,分别较空白组减少13.17个百分点和5.69个百分点。3~32μm占比达到了68.92%。32~60μm含量比空白组减少了30个百分点,大于60μm的含量减少了20个百分点,粉磨效果有明显的提高。通过研究了硫酸钠、硅酸钠、铝酸钠就以及硅灰等四种不同的单掺激发剂对钢渣活性的影响。对比分析其强度和微观性能,结果表明掺入硫酸钠早期强度较好,掺比为1%时,3天抗压强度为22.3MPa,7d抗压强度达到32.9MPa,掺入偏铝酸钠组分的特点是早期强度弱,后期强度高。掺比为的28d抗压强度46.7MPa,相比空白组提高了46%。通过XRD、FTIR、SEM和TG-DTG的分析,其水化产物中Ca(OH)_2的数量相对较少,AFt晶体和C-S-H数量较多,说明其结构紧密,强度较好。本文还在单掺激发剂的基础上研究了复合激发剂。分析了四种不同的复合激发剂,其结果表明,最优复合激发剂为:硅灰:硅酸钠=1:1,掺量为2%,其28d强度达到了47.3MPa。通过微观分析,其水泥试块中充满了C-S-H凝胶和针状的AFt,填充了水泥试块间的孔隙,促使其强度增高。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528;X757
【图文】：

粒度分布,助磨剂,化学结构,聚合物

安徽理工大学硕士学位论文通常包括高度纯化的化学品(DEA)，三乙醇胺(TEA)，乙二，二甘醇（DEG），无机盐以及工业副产物如糖蜜，玉米糖域已经有了许多研究，助磨剂有助于生产率提高和磨机产量研究了六种商用助磨剂的特性及其对易磨性的影响[74]。根和 TIPA 作为主要成分在助磨剂中呈现，其可磨性指数分别外，甜菜糖浆还用作混合粉末中的助磨剂[75]。发现甜菜糖的粒度分布更合理，同时这有助于在 3d 和 28d 水泥强Rashwani 等研究了钢渣的可磨性，发现钢渣颗粒细化，导径方向移动[76]。一般而言，添加助磨剂的掺量是要控制的，能的变化。为了开发质量更稳定，性价比更高的新型助磨剂了深入的研究[77]。

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表 2 水泥的化学组成及物理性能Table2 Chemical composition and physical propertiesof cemenAl2O3Fe2O3SO3抗折强度/MPa 抗3d 7d 28d 3d 5.09 4.65 2.56 6.1 7.9 9.4 26.3 苏沙钢集团淮钢特钢有限公司所提供，其主要的化学成所示。表 3 钢渣的化学组成Table3 Chemicalcomposition of the steel slagCaO Fe2O3SiO2Al2O3MgO 44.10 20.50 15.91 5.09 5.44

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图 3 合成工艺流程Fig.3 Synthesisprocess验仪器验仪器及其参数如表 5 所示。表 5 主要的实验仪器Table.5 The main experimentalinstrument 型号生产厂干燥箱 ZK-3 天津中环实验电风干燥箱 DL-101 天津中环实验电磁力搅拌器 HJ-6A 江苏金坛市金城国清洗器 KQ-600DB 昆山市超声仪器水浴 HH-601 江苏省金坛市荣华仪比表面积仪 DBT-127 无锡建仪仪器机

【参考文献】