激发剂对矿渣胶凝材料活性及胶结机理的研究

发布时间：2021-03-09 12:15

　　以矿渣粉为研究对象,采用生石灰单掺、脱硫石膏单掺以及天然石膏与硅酸钠复掺的方式对矿渣粉进行活性激发,研究激发剂对矿渣粉活性及其强度的影响。并借助SEM测试,对矿渣胶凝材料的性能胶结机理进行深度讨论。研究发现:激发剂单掺和复掺均能提高矿渣粉活性及矿渣水泥胶凝材料强度。天然石膏与硅酸钠复掺掺量为1%时效果最好,促进了矿渣粉的二次水化反应,使得胶凝材料体系中C-S-H、AFt等水化产物增多,填充体系内部的孔隙,使体系硬化密实、强度提升,矿渣粉7d、28d活性比基准试件提高了11. 2%、17. 3%;矿渣水泥试件7d、28d强度比基准试件提高了11. 1%、17. 4%。 

【文章来源】：粉煤灰综合利用. 2020,34(05)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

脱硫石膏单掺对矿渣水泥胶砂试件抗折、抗压强度的影响

图1 脱硫石膏单掺对矿渣水泥胶砂试件抗折、抗压强度的影响由图2可知，当激发剂为生石灰时，矿渣水泥的抗压强度并未表现出较高的数值。当其掺量为0.8%，矿渣水泥胶砂试件抗折、抗压强度达到最大值分别为7.1MPa、10.2MPa及32.3MPa、56.4MPa。这是因为生石灰掺量较少时，胶凝体系中的氧化钙含量严重不足，体系中钙-硅反应发生的不完全，致使生成的水化产物不能形成有效结构。随生石灰的不断溶解，溶液中的p H值增大，为矿渣粉的水化提供了有利的碱性环境。这时促进了矿渣网格的解体，释放出硅氧四面体等活性组分，加速矿渣粉水化反应的进程，生成较多的C-S-H等具有胶凝性的产物增大胶凝体系的密实度。但是当生石灰掺量过大时，试件强度开始出现下降，甚至低于基准试件的强度。这是因为过量氧化钙的存在导致矿渣水泥胶砂试件产生体积安定性不良，过多的Ca2+与OH-结合生成Ca(OH)2，导致Ca(OH)2过多形成结晶富集，从而产生结晶压力使试件强度降低。

图4为脱硫石膏单掺、生石灰单掺及天然石膏与硅酸钠复掺情况下矿渣粉活性指数变化趋势图。由图可看出，矿渣粉活性指数均随激发剂掺量的增大呈先上升后下降的趋势。由图4 (a)可知，脱硫石膏对矿渣粉早期活性提升较为明显，当其掺量为0.5%时，矿渣粉活性指数达到最大值，7d、28d分别为72.8%、92.8%，相对于基准试件J0上涨了7.5%、15.3%。由图4 (b)可知，生石灰单掺作为激发剂时，矿渣粉整体活性提升并不明显，当其掺量为0.8%时，矿渣粉7d、28d活性指数达到最大值为71.7%、90.8%，相对于基准试件J0增长了5.9%、12.8%。由图4 (c)可看出，当天然石膏与硅酸钠复掺时对矿渣粉活性整体的活性均有明显的提高，矿渣粉7d、28d活性指分别为74.2%、94.5%，相对于基准试件J0提升了9.6%、16.6%。图4 不同激发剂及掺量对矿渣粉活性指数影响关系图

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同水胶比下硅粉掺量对矿渣粉活性的影响[J]. 李芳花,李双喜,仲从春,王孟娜,王成祥.  粉煤灰综合利用. 2018(02)
[2]浅析试验检测矿渣粉活性指数产生波动的因素[J]. 邓温悌.  广东公路交通. 2016(04)
[3]提高矿渣粉活性的工艺方法[J]. 田力.  水泥工程. 2016(03)
[4]提高矿渣粉活性的方法[J]. 李喜才.  水泥. 2016(05)
[5]复合激发剂对脱硫石膏-粉煤灰胶结材抗压强度的影响[J]. 周可友,潘亮,郎营,吕飞.  混凝土与水泥制品. 2011(12)
[6]硫酸盐激发与矿渣改性硬石膏胶结材[J]. 彭家惠,张桂红,白冷,张建新,瞿金东.  硅酸盐通报. 2008(04)
[7]矿渣胶凝材料的活化机理及高效激发剂[J]. 孔祥文,王丹,隋智通.  中国资源综合利用. 2004(06)



本文编号：3072835