钢渣基固废掺和料抗压强度与活性分析

为促进固废的资源化利用、解决钢渣活性指数不高等问题,以钢渣、矿渣、陶瓷粉(以下统称为SGC)为掺和料替代部分水泥制备复合胶凝材料。通过力学性能测试、扫描电镜、差热-热重(DTA-TG)和X射线衍射(XRD)分析,探索SGC掺和料体系在不同配比及掺量下对胶砂强度及水化产物的影响,并分析复合胶凝材料的水化机理,确定最佳活化方案。结果表明,单掺钢渣表现出较低的活性;钢渣-矿渣双掺组表现优于钢渣-陶瓷粉。在三掺体系中,水化早期钢渣和矿渣水化生成Ca(OH)_(2)和少量的水化硅酸钙(C-S-H)、水化铝酸钙(C-A-H)胶凝,提供早期强度,活性SiO_(2)和Al_(2)O_(3)与Ca(OH)_(2)发生二次水化反应生成大量C-S-H、C-A-H凝胶等水化产物。且三掺体系部分未发生反应的颗粒相互填充,因此SGC三元掺和料体系中存在耦合协同作用,共同促进体系强度增加,具备制备掺和料潜能。其中,钢渣、矿渣、陶瓷粉质量比为2∶1∶1,并以30%等质量替代水泥时,胶砂抗压强度最高,28 d抗压强度为45.6 MPa,活性指数达到93.08%。

复合掺合料对混凝土的改性试验

目的 解决单一掺合料不利于固废有效资源化利用以及单掺性能提升单一等问题。方法 将铁尾矿、磷渣、锂渣制成复合掺料替代部分水泥制备混凝土,测试其抗压性能及电通量。通过扫描电镜法、电通量法和压汞法,探究其界面过渡区形貌以及混凝土微观孔结构。结果 磷渣可提高混凝土早期强度,锂渣对混凝土中后期强度提升更加明显。通过电通量法得出,复合掺料掺量一定时随着NaOH质量分数的增加,混凝土电通量值和氯离子扩散系数降低。结论 在铁尾矿、锂渣、磷渣质量比为2∶3∶1的情况下,可以得到不同龄期下混凝土较优抗压强度。NaOH和TIPA的加入均可使固废混凝土的早中期抗压强度提高,锂渣掺量为15%时比掺量5%能更有效地降低电通量。