钢渣中RO相的水化活性和膨胀性

发布时间：2022-11-07 17:56

　　钢渣（SS）在水泥混凝土中的应用由于其体积安定性不良受到限制。目前,对造成钢渣体积安定性不良的原因认识不足,尤其是钢渣中二价金属氧化物固溶体（RO相）的水化活性和膨胀性规律尚不明确。本文首先研究了钢渣的水化活性及安定性。然后根据钢渣中RO相的组成分析结果,合成不同组成的RO相,研究RO相的水化活性。最后,将不同组成RO相掺入水泥中制备胶凝材料,研究不同组成及含量RO相对胶凝材料安定性的影响规律。与水泥相比,钢渣水化活性较低,在常温条件下水化3d后几乎无水化产物生成,在压蒸条件下水化3 h后水化程度约为水泥的1/3。钢渣水化产物主要为水化硅酸钙凝胶（C-S-H）、针棒状的钙矾石（AFt）和层状堆积分布的氢氧化钙（CH）。将钢渣以不同掺量掺入水泥中制备钢渣-水泥胶凝材料,检测其煮沸压蒸膨胀率。结果表明,试样煮沸压蒸膨胀率随钢渣掺量的增加呈线性增加。当钢渣掺量为60%时,试样煮沸后发生翘曲,压蒸后膨胀开裂,安定性不合格。钢渣中含有约30%左右的RO相,其组成为MgO-xFeO,组成不固定且分布范围较宽。RO相在压蒸条件下的水化程度和水化活性随固溶FeO与MgO摩尔比（x）的增加呈指数形式逐渐... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 钢渣的形成及应用现状
    1.2 钢渣的分类
    1.3 钢渣的组成
        1.3.1 化学组成
        1.3.2 矿物组成
    1.4 钢渣的处理工艺
        1.4.1 热泼法
        1.4.2 热焖法
        1.4.3 水淬法
        1.4.4 风淬法
        1.4.5 滚筒法
    1.5 钢渣的资源化利用
        1.5.1 冶金工程
            1.5.1.1 回收废钢及重金属
            1.5.1.2 烧结助剂
        1.5.2 农业领域
        1.5.3 污水处理
        1.5.4 道路工程
        1.5.5 建筑材料
            1.5.5.1 硅酸盐水泥原材料
            1.5.5.2 钢渣水泥
            1.5.5.3 混凝土集料
            1.5.5.4 混凝土掺合料
            1.5.5.5 钢渣砌块
    1.6 钢渣应用中存在的问题及解决方法
        1.6.1 成分不稳定
        1.6.2 易磨性差
        1.6.3 重金属浸出
        1.6.4 胶凝活性低
        1.6.5 体积安定性不良
    1.7 钢渣体积安定性的影响因素
        1.7.1 f-CaO和f-MgO对钢渣体积安定性的影响
        1.7.2 RO相对钢渣体积安定性的影响
    1.8 本课题研究目的、意义和主要内容
        1.8.1 研究目的、意义
        1.8.2 主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验原料
    2.2 实验仪器
    2.3 实验研究方法
        2.3.1 钢渣的水化活性及安定性
            2.3.1.1 试样制备
            2.3.1.2 钢渣的矿物组成及粒度分布
            2.3.1.3 钢渣的水化活性
            2.3.1.4 钢渣的安定性
        2.3.2 钢渣中不同组成RO相的水化活性
            2.3.2.1 试样制备
            2.3.2.2 钢渣中RO相的萃取
            2.3.2.3 不同组成RO相的合成
            2.3.2.4 不同组成RO相的水化活性
        2.3.3 钢渣中不同组成RO相的膨胀性
            2.3.3.1 试样制备
            2.3.3.2 不同组成RO相的膨胀性
            2.3.3.3 不同组成RO相的膨胀性模型
第三章 钢渣的水化活性及安定性
    3.1 引言
    3.2 钢渣的矿物组成及粒度分布
        3.2.1 矿物组成
        3.2.2 粒度分布
    3.3 钢渣的水化活性
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 TG-DTA分析
        3.3.3 SEM分析
    3.4 钢渣的安定性
    3.5 本章小结
第四章 钢渣中不同组成RO相的水化活性
    4.1 引言
    4.2 钢渣中RO相的萃取
    4.3 不同组成RO相的合成
    4.4 不同组成RO相的水化活性
        4.4.1 XRD分析
        4.4.2 TG-DTA分析
            4.4.2.1 常温水化
            4.4.2.2 煮沸水化
            4.4.2.3 压蒸水化
            4.4.2.4 水化活性模型
        4.4.3 热力学理论分析
    4.5 本章小结
第五章 钢渣中不同组成RO相的膨胀性
    5.1 引言
    5.2 不同组成RO相的膨胀性
        5.2.1 煮沸膨胀率
        5.2.2 压蒸膨胀率
        5.2.3 SEM-EDS分析
    5.3 不同组成RO相的膨胀性模型
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
研究成果和已发表的学术论文
作者及导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]钢渣100%作为铁质校正原料生产水泥的实践[J]. 刘佰平,邵传淦,肖莉,丛龙成.  水泥技术. 2019(01)
[2]钢渣在沥青混凝土中的应用研究进展[J]. 苏利民.  广东建材. 2018(03)
[3]助磨剂在钢渣复合水泥中的应用[J]. 单立福,范立瑛,范德科,马强,李星池.  硅酸盐通报. 2017(10)
[4]脱硫石膏无熟料钢渣水泥物理力学性能研究[J]. 陆立国,孙家瑛.  矿冶. 2017(01)
[5]钢渣的体积安定性问题及稳定化处理的国内研究进展[J]. 赵计辉,阎培渝.  硅酸盐通报. 2017(02)
[6]不同品种表面活性剂对钢渣粉磨性能的影响[J]. 沈刚,张树青.  粉煤灰. 2016(06)
[7]钢渣的胶凝性能研究[J]. 付卫华,王长龙,郑永超,杨建,刘世昌.  炼钢. 2016(02)
[8]钢渣骨料对混凝土性能的影响[J]. 王强,曹丰泽,于超,王卫仑.  硅酸盐通报. 2015(04)
[9]关于日本钢铁炉渣的回收再利用[J]. 罗晔,何琴琴,袁宇峰,季正明.  环境与可持续发展. 2015(01)
[10]钢渣处理工艺的优化与应用[J]. 宋锐.  中国高新技术企业. 2015(01)

博士论文
[1]钢渣粉活性粉末混凝土组成、结构与性能的研究[D]. 彭艳周.武汉理工大学 2009

硕士论文
[1]钢渣中MgO的水化性能及热焖工艺对钢渣水化特性的影响[D]. 闵治安.北京化工大学 2018
[2]钢渣粉煤灰混凝土护坡砌块材料的性能试验研究[D]. 叶非凡.山东大学 2018
[3]钢渣中f-CaO膨胀性研究[D]. 吕杨.北京化工大学 2017
[4]钢渣磁选尾渣制备加气混凝土砌块的研究[D]. 汪亚伟.安徽工业大学 2016
[5]钢渣—水泥复合胶凝材料水化过程及性能研究[D]. 武伟娟.北京化工大学 2016
[6]钢渣中矿物相和f-CaO水化活性影响因素的研究[D]. 贾瑞权.北京化工大学 2016
[7]用于混凝土中钢渣早强剂的研究[D]. 罗珣.北京化工大学 2010
[8]钢铁工业主要固体废弃物资源化利用的技术现状分析研究[D]. 魏瑞丽.西安建筑科技大学 2010
[9]转炉钢渣的理化性质及资源化研究[D]. 李伟峰.北京化工大学 2008



本文编号：3704139