鋼渣改性及其對水泥基材料性能影響試驗(yàn)研究.pdf

1、截止2015年底，安徽省鋼鐵產(chǎn)能達(dá)到3000-3500萬噸，若按10％估算，我省2015年的鋼渣產(chǎn)量大概為300-350萬噸。鋼渣的排放不僅占用大量的土地資源，對環(huán)境和人體健康也帶來了不良影響。鋼渣在化學(xué)成分及礦物組成上類似于硅酸鹽水泥熟料，具有一定的膠凝性，但鋼渣自身體積穩(wěn)定性問題，已成為限制其應(yīng)用于水泥混凝土中的主要原因。若能減少鋼渣中游離氧化鈣含量，改善鋼渣應(yīng)用于水泥混凝土材料的體積穩(wěn)定性，既能節(jié)約資源、降低成本，又能保護(hù)環(huán)境、減

2、少土地浪費(fèi)。
　　本文針對安徽省馬鋼鋼渣粉礦物組成、微觀結(jié)構(gòu)、物理性能等進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。通過熒光分析、XRD等手段分析馬鋼鋼渣粉的化學(xué)成分及礦物組成。對鋼渣粉原材料進(jìn)行體積穩(wěn)定性試驗(yàn)，力學(xué)性能試驗(yàn)，探究了鋼渣粉原材料游離氧化鈣對水泥基材料體積穩(wěn)定性的影響。將煤矸石作為改性劑，按不同比例優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過其成分中 SiO2和 Al2O3在高溫800℃條件下進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)吸收鋼渣中f-CaO，對熱處理混合料中的游離氧化鈣進(jìn)行滴定分析，確

3、定鋼渣與煤矸石的最佳配比。本研究針對改性熱處理鋼渣粉混合料在水泥基材料中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，探討混合料摻量對水泥安定性，水泥砂漿體積穩(wěn)定性、力學(xué)性能的影響，通過掃描電鏡機(jī)理研究，分析混合料對水泥基材料性能影響的原因。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明：水泥基材料力學(xué)性能隨著單摻鋼渣粉摻量增大而降低，尤其早期強(qiáng)度下降較為明顯，但后期有一定的提高；單摻鋼渣粉對水泥基材料體積穩(wěn)定性影響明顯，相同齡期隨著鋼渣摻量增大，自由膨脹率隨之升高。分析得出

4、， f-CaO是導(dǎo)致水泥基材體體積膨脹的根源。對于鋼渣原材料熱處理前后，游離氧化鈣含量無明顯變化；隨著改性劑煤矸石的摻量從10%增加到50%，通過熱處理工藝，其游離氧化鈣含量降低率則從8.24%提升到50%。當(dāng)混合料中煤矸石占40%時(shí)，混合料中游離氧化鈣的含量為1.12%，滿足熟料中游離氧化鈣含量的要求。將鋼渣與煤矸石的質(zhì)量比按6:4混合進(jìn)行熱處理，制備新型混合材，研究其對水泥基材料性能的影響。結(jié)果表明，隨著該混合料摻量的增加，水泥基材