磷酸鈉對(duì)堿礦渣水泥水化行為影響研究.pdf_第1頁
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1、堿礦渣水泥是利用堿金屬化合物激發(fā)冶金工業(yè)廢渣形成的一種水硬性膠凝材料,具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能及抗化學(xué)侵蝕性能。然而,堿礦渣水泥凝結(jié)速度過快,現(xiàn)場(chǎng)施工困難。Na3PO4對(duì)堿礦渣水泥凝結(jié)時(shí)間有顯著影響,但影響規(guī)律存在爭(zhēng)議,作用機(jī)理尚不明確。本文研究了水膠比0.29為條件下,Na3PO4與NaOH水玻璃(模數(shù)固定為2.5)組成的復(fù)合堿組分堿礦渣水泥的凝結(jié)時(shí)間、流動(dòng)度經(jīng)時(shí)損失和強(qiáng);采用TAM air微量熱儀測(cè)試了復(fù)合堿組分堿礦渣水泥的水化放熱行

2、為。應(yīng)用Knudson水化熱模型及Jander方程,分析了復(fù)合堿組分對(duì)堿礦渣水泥水化動(dòng)力學(xué)過程。采用XRD和SEM測(cè)試手段,分析了復(fù)合堿組分堿礦渣水泥的水化產(chǎn)物及微觀結(jié)構(gòu)。探討了Na3PO4堿礦渣水泥水化行為機(jī)理。研究表明:
  復(fù)合堿組分中,Na3PO4相對(duì)摻量對(duì)堿礦渣水泥凝結(jié)時(shí)間有顯著影響。Na3PO4-NaOH復(fù)合堿組分中,Na3PO4相對(duì)摻量低于20%,增強(qiáng)礦渣顆粒間連續(xù)性,堿礦渣水泥表現(xiàn)為緩凝;相對(duì)摻量高于80%,Na3

3、PO4與NaOH共同析出,堿礦渣水泥表現(xiàn)為促凝。Na3PO4-水玻璃復(fù)合堿組分中,Na3PO4相對(duì)摻量低于20%,降低堿礦渣水泥早期水化程度,堿礦渣水泥表現(xiàn)為緩凝;相對(duì)摻量高于80%,Na3PO4與水玻璃共同析出,堿礦渣水泥表現(xiàn)為促凝,并導(dǎo)致水泥漿長(zhǎng)時(shí)間不硬化。
  復(fù)合堿組分中,Na3PO4相對(duì)摻量對(duì)堿礦渣水泥水化過程有重要影響。Na3PO4-NaOH復(fù)合堿組分中,Na3PO4相對(duì)摻量低于20%,復(fù)合堿組分中水化放熱速率小。從水

4、化動(dòng)力學(xué)參數(shù)可知,加速期反應(yīng)速率小,反應(yīng)由致密層擴(kuò)散控制,增大了堿礦渣水泥早期水化反應(yīng)阻力,減速期與衰減期由多孔擴(kuò)散和致密擴(kuò)散雙重控制;相對(duì)摻量高于80%,堿礦渣水泥水化放熱量小,堿組分對(duì)礦渣激發(fā)效果弱。Na3PO4-水玻璃復(fù)合堿組分中,Na3PO4相對(duì)摻量低于20%,削弱了誘導(dǎo)前期放熱峰,延長(zhǎng)加速期開始時(shí)間。從水化動(dòng)力學(xué)參數(shù)可知,堿礦渣水泥加速期受致密擴(kuò)散控制,減速期與衰減期由多孔擴(kuò)散和致密擴(kuò)散雙重控制,反應(yīng)速率常數(shù)隨反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸

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