锰渣掺合料对水泥砂浆性能的影响研究
2021-09-22张兰芳杨柳郝增恒
张兰芳,杨柳,郝增恒
(1.山区桥梁结构与材料教育部工程研究中心 重庆交通大学 材料科学与工程学院,重庆 400074; 2.广西道路结构与材料重点实验室,广西 南宁 530007;3.重庆市智翔铺道技术工程有限公司,重庆 400060)
电解锰渣(简称锰渣),是电解锰制备过程中,经酸浸、压滤后残留的固体废弃物[1-2]。我国锰矿资源较为丰富[3],但品位较低,导致排放大量锰渣。现阶段锰渣主要采用露天堆积的处理方式,浪费了土地资源,其中的水溶性二价锰、重金属元素易进入土壤和水质,而且锰渣微粒易漂浮在空气中,造成污染[2]。因此,锰渣的有效资源化利用已迫在眉睫。相关研究表明,锰渣可作为水泥矿化剂[4]、缓凝剂[5]以及掺合料[6-8],但缺乏系统性以及水化过程方面的分析。本文探究不同细度锰渣掺量对水泥砂浆流动性、力学性能的影响,同时利用交流阻抗法分析其水化过程,为锰渣在水泥基材料中的资源化利用奠定理论基础。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
42.5级普通硅酸盐水泥,密度3.02 g/cm3,化学成分见表1;机制砂(中砂),细度模数2.58,级配合格;锰渣,干燥敲碎后磨细至比表面积为115,236 m2/kg,活性指数86%,化学成分见表1;自来水。

表1 水泥与锰渣的化学成分(%)Table 1 Chemical composition of cement and manganese slag(%)
NLD-2型水泥胶砂流动度测定仪;ETM 305F-2型2微机控制电子抗压抗折一体化实验机;华辰CHI660E电化学工作站等。
1.2 实验方法
砂浆水胶比为0.5、胶砂比1∶3,研究不同细度的锰渣取代10%,20%,30%,40%水泥对砂浆流动性、力学性能的影响,同时,采用电化学交流阻抗法分析不同掺量的锰渣对水泥砂浆水化过程的影响。……
