鋼渣-水泥復(fù)合膠凝材料水化過程及性能研究.pdf

1、鋼渣和水泥的組成相似，主要氧化物是SiO2和CaO;水硬性膠凝物質(zhì)主要是C2S、C3S以及C3A。本文主要從水化熱角度研究鋼渣作為膠凝材料的應(yīng)用價(jià)值，從動(dòng)力學(xué)角度研究其水化控制機(jī)制，并且為了增加鋼渣在膠凝材料中的含量，研究了安定性和早期強(qiáng)度的改善方法。
　　新余鋼渣-水泥復(fù)合膠凝材料和水泥的水化放熱速率曲線相似，均包括誘導(dǎo)前期、誘導(dǎo)期、加速期、減速期和穩(wěn)定期。鋼渣加入量分別為20％、30％、40％時(shí)，早期水化階段，鋼渣對水泥的水化

2、起抑制作用。鋼渣加入量在0％～40％之間，隨著鋼渣摻量的增加，加速期水化放熱速率降低，水化熱降低。鋼渣能夠降低漿體內(nèi)的熱量釋放，降低熱應(yīng)力，進(jìn)而減少裂縫的出現(xiàn)概率。過量鋼渣會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度降低，鋼渣摻量0％～40％范圍內(nèi)，復(fù)合膠凝材料水化12h，漿體結(jié)構(gòu)隨著鋼渣摻量的增加致密度降低。鋼渣加入量為40％的凈漿，不能硬化成型。鋼渣摻量0％、20％、30％時(shí)，復(fù)合膠凝材料的水化動(dòng)力學(xué)控制機(jī)制為結(jié)晶成核與晶體生長(NG)→相邊界反應(yīng)(I)-擴(kuò)散(D)

3、。鋼渣摻量40％時(shí)，水化過程不符合Krstulovi(c)-Dabi(c)動(dòng)力學(xué)模型。鋼渣摻量0％～30％范圍內(nèi)，隨著鋼渣摻量增加，水化速率常數(shù)KNG、KI、KD均逐漸減小。
　　水膠比為0.35、0.45、0.55、0.65時(shí)，25％新余鋼渣-75％水泥復(fù)合膠凝材料隨著水膠比的增加，早期水化放熱速率降低，后期的水化放熱速率差距減小。鋼渣和水泥混合形成的復(fù)合膠凝材料在水膠比為0.35可以充分水化。水膠比為0.35、0.45、0.5

4、5、0.65時(shí)，鋼渣-水泥復(fù)合膠凝材料水化歷程均為NG→I→D。增加凈漿的水膠比，則KNG、KI、KD均減小，并且凈漿結(jié)構(gòu)逐漸變得松散。
　　提高沙鋼精煉渣的比表面積能夠降低鋼渣-水泥復(fù)合膠凝材料的凈漿膨脹率。在鋼渣摻量10％時(shí)，與比表面積為454.99 m2·kg-1的鋼渣比較，鋼渣比表面積為598.43 m2·kg-1的凈漿沸煮膨脹率降低了72.14％，壓蒸膨脹率降低了51.40％。 SEM分析微觀結(jié)構(gòu)，增大鋼渣的比表面積，漿

5、體整體結(jié)構(gòu)逐漸致密?；疑P(guān)聯(lián)度分析，在沸煮、壓蒸條件下，鋼渣摻量與膨脹率的關(guān)聯(lián)度分別為0.7207和0.8225，比表面積與膨脹率的關(guān)聯(lián)度分別為0.6081和0.5536，鋼渣摻量對膨脹率的影響程度更大。
　　30％九江鋼渣-70％水泥復(fù)合膠凝材料的膠砂強(qiáng)度在振實(shí)時(shí)間160 s時(shí)，振實(shí)充分，并且3d和7d抗壓強(qiáng)度最高。水膠比為0.40、0.45、0.50和0.55時(shí)，膠砂抗壓抗折強(qiáng)度隨著水膠比的增加而降低?；疑P(guān)聯(lián)度分析得知，相較