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热焖钢渣的火山灰活性及其对水泥强度的影响

2022-10-24庄赞鹏田尔布

武夷学院学报 2022年9期

庄赞鹏,田尔布

(1.三明市公路事业发展中心,福建 三明 365004;2.福建省工程材料与结构加固重点实验室 三明学院,福建 三明 365004;3.三明学院 建筑工程学院,福建 三明 365004 )

我国是钢铁生产大国,2020 年全国粗钢产量高达10.64 亿t,每产出1 t 钢,伴随着150 kg 的钢渣副产出[1-2]。然而目前我国钢渣的利用率较低,未利用的钢渣不仅会占用大量土地资源,而且会对大气、土壤、水资源照成污染。

钢渣的矿物成分主要有C3S、C2S、玻璃相(Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO和碱等组成的不定形相)、RO 相(CaO、MgO、MnO 和FeO 组成的固溶体)等[3-5]。其矿物组成与水泥孰料相似,但是由于其含有f-CaO、f-MgO,会带来体积安定性不良,且水化活性较低[6-7],因此限制了钢渣在水泥中的运用。研究表明,物理激发、化学激发、热激发均能提高钢渣活性[8-12]。目前常用的钢渣二次处理方法有水淬法、风淬法、热泼法、热焖法等。热焖法不同于传统的处理方法,与磁选、研磨工艺相结合的热焖法,可以较好的消除钢渣的膨胀性,实现渣与钢的分离[13]。热焖法中研磨工艺相当于对钢渣进行了物理激发,因此有必要研究热焖钢渣的火山灰活性。

以石粉为对照组,对石粉、钢渣掺量为30%的水泥胶砂试样进行强度试验、SEM 试验、XRD 试验,研究热焖钢渣的火山灰活性。对不同钢渣掺量的胶砂试块进行强度试验,研究钢渣添加量对水泥强度的影响,为热焖钢渣在水泥中的运用提供支持。

1 材料与试验方法

1.1 材料

1)试验采用的水泥是P·I42.5 纯硅酸盐水泥,其主要技术指标如下表1 所示。

表1 水泥的主要技术指标Tab.1 The main technical indicators of cement

2)热焖钢渣的化学成分如下表2 所示。……

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