熱燜鋼渣的活性及改性技術(shù)研究.pdf

1、鋼渣的組成與水泥熟料相似，可作為礦物摻合料應(yīng)用于水泥混凝土中，但活性低，體積安定性不良導(dǎo)致其資源化利用一直未有大的突破。熱燜工藝處理得到的熱燜鋼渣，f-CaO的含量低于普通鋼渣，降低了鋼渣體積安定性不良的風(fēng)險(xiǎn)，提高了鋼渣在水泥混凝土應(yīng)用中的安全系數(shù)。但熱燜工藝對(duì)鋼渣f-CaO含量的影響規(guī)律、熱燜鋼渣安全應(yīng)用的技術(shù)邊界條件等關(guān)鍵技術(shù)尚缺少系統(tǒng)研究。本文基于上述問(wèn)題開(kāi)展研究，以期為促進(jìn)其應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)。
　　本文以熱燜鋼渣為研究核心

2、，采用不同養(yǎng)護(hù)制度提高熱燜鋼渣的早期活性，預(yù)處理熱燜鋼渣改善其體積穩(wěn)定性，并在此基礎(chǔ)上對(duì)熱燜鋼渣-水泥石的抗壓強(qiáng)度及體積穩(wěn)定性能進(jìn)行了研究，研究揭示的基本規(guī)律如下：
　?、贀綗釥F鋼渣的水泥石強(qiáng)度低于同條件下純水泥石強(qiáng)度和普通鋼渣-水泥石強(qiáng)度。熱燜鋼渣摻量小于40％時(shí)，水泥石強(qiáng)度降低但增長(zhǎng)速率快，后期強(qiáng)度趕上甚至超過(guò)純水泥石。摻量超過(guò)50%時(shí)，熱燜鋼渣-水泥石強(qiáng)度大幅下降。
　　摻量低于20%時(shí)，熱燜鋼渣-水泥石膨脹率較低。增

3、大摻量后，膨脹率明顯增大，且在水化中后期的膨脹增長(zhǎng)率較大。綜合考慮強(qiáng)度和自由膨脹率發(fā)展，熱燜鋼渣在水泥中的摻量宜不超過(guò)40%。
　?、谒缙诓扇駸狃B(yǎng)護(hù)加快了熱燜鋼渣的水化。熱水養(yǎng)護(hù)的熱燜鋼渣-水泥石強(qiáng)度高于蒸汽養(yǎng)護(hù)。濕熱養(yǎng)護(hù)時(shí)間在1d～5d范圍內(nèi)，隨養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增加，熱水養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度提高但強(qiáng)度增長(zhǎng)率先增大后減小，蒸汽養(yǎng)護(hù)5d時(shí)強(qiáng)度出現(xiàn)倒縮。無(wú)論是熱水養(yǎng)護(hù)還是蒸汽養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度從60℃升高至95℃時(shí)，強(qiáng)度降低。
　　高溫養(yǎng)護(hù)造成

4、熱燜鋼渣-水泥石早期出現(xiàn)較大的膨脹反應(yīng)，其膨脹率遠(yuǎn)大于標(biāo)養(yǎng)試件。蒸汽養(yǎng)護(hù)的水泥石膨脹率高于熱水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度從60℃升至95℃，水泥石膨脹率降低。濕熱養(yǎng)護(hù)時(shí)間不超過(guò)3d時(shí)，早期膨脹未導(dǎo)致強(qiáng)度的倒縮和試件的開(kāi)裂，屬于安全膨脹范圍內(nèi)，不會(huì)造成水泥的體積安定性不良。
　?、蹮釥F鋼渣經(jīng)預(yù)處理后，活性有所降低，但其成型的水泥石早期膨脹率也明顯降低。比較本文的幾種預(yù)處理方式，60℃蒸養(yǎng)1d后的熱燜鋼渣活性損失最小。預(yù)處理溫度的變化對(duì)水泥石強(qiáng)度

5、和早期膨脹率的影響并不顯著。
　?、芡胀ㄤ撛啾?，熱燜工藝降低了鋼渣中 f-CaO的含量，其對(duì) f-CaO的消解率約為31%。經(jīng)60℃、95℃蒸汽預(yù)處理的熱燜鋼渣，其f-CaO含量均在1%以下。預(yù)處理時(shí)間越長(zhǎng)、溫度越高，f-CaO的消解越徹底。
　?、輷綗釥F鋼渣的水泥石在水化180d時(shí)經(jīng)快速養(yǎng)護(hù)后，其殘留f-CaO會(huì)繼續(xù)消解，但快速養(yǎng)護(hù)前后熱燜鋼渣-水泥石的絕對(duì)膨脹量均低于熱燜鋼渣-水泥石水化180d總膨脹量的1%，對(duì)水泥