硫酸铝激发钢渣复合微粉的作用机理研究

本工作研究了掺硫酸铝钢渣复合微粉(SSCM)对混凝土工作性、抗压强度、抗氯离子渗透性和抗冻性等性能的影响,通过红外光谱、XRD、扫描电镜等检测分析,深入探讨了硫酸铝对SSCM的激发机理。硫酸铝可以加快掺SSCM混凝土的坍落度损失,促进混凝土强度提高,硫酸铝掺量为8%时,混凝土28 d抗压强度提高10%,同时提高了混凝土的抗氯离子渗透能力和抗冻性能。机理探讨认为,在SSCM-水泥体系中,随着硫酸铝掺量的变化,SSCM胶凝体系中大量的SO_(4)^(2)-和Al^(3+),生成溶度积极低的钙矾石,抑制氢氧化钙生成,初期大量生成钙矾石,促使钢渣中的硅酸钙、铝酸钙分解而激活。

钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉的活性试验研究

本文首先研究了经物理激发后的低碱度钢渣活性指数,找出低碱度钢渣的适宜粉磨细度;并采用水玻璃、熟石灰、无水石膏三种激发剂对钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉进行了化学激发试验,利用SEM电子显微镜对试样进行了微观结构分析。试验表明:对于低碱度钢渣的适宜物理激发比表面积为400～500m2/g。化学激发复合微粉时,熟石灰和水玻璃-熟石灰-无水石膏复合激发具有较佳的效果,激发后的复合微粉7d和28d活性指数完全满足一级粉的要求。

钢渣超微粉取代部分炭黑高强耐磨型丁苯橡胶复合材料的制备及其性能研究

采用乙二醇与三乙醇胺为改性剂、无水乙醇为溶剂配制钢渣助磨剂,将钢渣助磨剂与钢渣混合后粉磨获得钢渣超微粉。利用钢渣超微粉取代部分炭黑制备一系列钢渣超微粉/丁苯橡胶复合材料。考察钢渣助磨剂配方与钢渣超微粉用量对钢渣超微粉/丁苯橡胶复合材料力学性能的影响,并且分析其作用机理。结果表明,当乙二醇用量为0.10 m L、三乙醇胺用量为0.10 m L、无水乙醇用量为0.10 m L、电炉渣质量为20 g、炭黑质量为30 g时,钢渣超微粉/丁苯橡胶复合材料的力学性能较好,即拉伸强度为22.01 MPa、拉断伸长率为605.27%、撕裂强度为40.74 k N/m、邵尔A硬度为62。以乙二醇、三乙醇胺与无水乙醇为钢渣助磨剂可改善钢渣超微粉的粒度分布,有利于钢渣超微粉的物理吸附效果与分散效果,提高钢渣超微粉/丁苯橡胶结构的牢固度与丁苯橡胶包裹钢渣超微粉的效果。

钢渣-低品质粉煤灰复合微粉对混凝土长期性能的影响

为了对钢渣和低品质粉煤灰进行有效利用,制备钢渣-低品质粉煤灰复合微粉作为矿物掺合料,研究其对混凝土工作性及力学性能的影响,测试混凝土的长期强度及耐久性变化规律,并通过扫描电镜分析净浆的微观结构。结果表明:复合微粉中钢渣比例为40%~60%,混凝土塌落度变化不大;混凝土的抗压强度随复合微粉中钢渣比例的增加而增大,随着复合微粉(钢渣∶粉煤灰=6∶4)掺量的增加,混凝土早期强度降低,但长期强度持续增长;复合微粉的掺入还使混凝土的干燥收缩及电通量减小,并且能够改善浆体结构,增加密实性。复合微粉作为混凝土矿物掺合料掺量可达30%~40%。

钢渣-矿渣复合微粉活性试验研究

我国钢铁产业每年排放3000多万t钢渣．钢渣的资源化利用越来越受到重视。钢渣中含有一定数量的C2S、C3S、C3A等，理论上可看作一种低活性的水泥熟料。钢渣粉与矿渣粉复掺可以用作混凝土掺合料．两者有相互活化的效果，不仅能够降低混凝土成本．而且能提高混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能。

钢渣微粉及复合掺合料对水泥和自密实混凝土性能的影响

为扩大钢渣微粉在自密实混凝土(SCC)中的应用,采用标准试验方法研究了钢渣微粉及复合掺合料对硅酸盐水泥凝结时间、SCC拌和物填充性及凝结时间的影响。结果表明,钢渣微粉对水泥净浆的凝结具有明显的延缓作用,钢渣微粉掺量越大,水泥的凝结时间就越长;与钢渣微粉相比,复合掺合料的缓凝作用明显减小。采用钢渣微粉掺量为10%～50%,并按SF1级坍落扩展度要求配制的SCC拌和物具有良好的填充性;掺比例为1∶1的钢渣微粉-粉煤灰复合掺合料时,SCC拌和物的填充性明显提高。掺加钢渣微粉使SCC拌和物的凝结时间明显延长;与单掺钢渣微粉相比,掺比例为1∶1的钢渣微粉-矿渣微粉复合掺合料对SCC拌和物凝结时间的影响显著减小。

钢渣微粉对超高性能水泥基复合材料性能的影响

研究了铜渣微粉的火山灰活性和不同掺量对低水胶比超高性能水泥基复合材料的水化热、流动度、抗折强度、抗压强度的影响规律。试验结果表明，钢渣微粉具有比较高的火山灰活性，28d的活性指数可达到87．1；钢渣微粉掺量为10％时．累积放热量达到最大；当钢渣微粉掺量大于10％时，随着掺量的增加，累积放热量随之减少；铜渣微粉颗粒近似球体．会提高极低水胶比超高性能水泥基复合材料的流动度；钢渣微粉的掺入使超高性能水泥基复合材料的抗折强度先增加后减小，钢渣微粉掺量为10％的超高性能水泥基复合材料抗折强度最高，高达25．8MPa;钢渣微粉掺量在0-20％内，抗压强度略有降低。但仍可满足超高性能水泥基复合材料强度要求。证明了钢渣微粉可作为胶凝材料制备极低水胶比超高性能水泥基复合材料的可能性。

大掺量钢渣微粉-水泥碱激发特性

为解决钢渣微粉在水泥基复合材料中掺配比例较低的问题,采用力学性能测试、 XRD、 SEM、 FTIR等方法研究激发剂种类、掺量等对钢渣微粉-水泥胶凝材料力学强度和微观结构的影响。结果表明:碱性激发剂可提高钢渣微粉水化速度、增大复合胶凝材料抗压强度,但激发剂种类对胶凝材料激发效果具有差异性;碳酸钠与三乙醇胺复合激发后效果显著,3、 7、 28 d龄期的最佳强度与未掺加激发剂实验组的相比分别提高47%、 72%、 69%;激发剂对复合胶凝材料浆体水化产物种类没有影响;三乙醇胺具有悬浮稳定效应以及降低溶液表面张力的能力,与碳酸钠的强腐蚀效应作用在钢渣微粉水泥体系中协同强化水化反应,使复合胶凝体系中生成更多的水化产物并且相互交织成复杂密实的空间结构。

钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土的抗冻性能研究

研究了钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土的抗冻性能,分析了冻融循环前后复合微粉混凝土的抗压强度和动弹性模量变化规律。结果表明:当m_(钢渣)∶m_(矿渣)∶m_(粉煤灰)=2∶1∶1时,复合微粉的最优掺量为50%;当m_(钢渣)∶m_(矿渣)∶m_(粉煤灰)=1∶2∶1时,复合微粉的最优掺量为10%;当m_(钢渣)∶m_(矿渣)∶m_(粉煤灰)=1∶1∶2时,复合微粉的最优掺量为40%;当m_(钢渣)∶m_(矿渣)∶m_(粉煤灰)=1∶3∶1时,复合微粉的最优掺量为30%。

攀钢含钒钢渣制备钢渣复合微粉及在混凝土中的应用

攀钢含钒钢渣游离钙含量高、活性低,处理难度大,利用率低,为减少含钒钢渣对环境的污染,提高钢渣综合利用率,本文利用含钒钢渣制备钢渣复合微粉,并进行混凝土配制试验。结果表明,制备的钢渣复合微粉28天活性指数达到90%以上,配制的混凝土工作性较好,抗压强度满足设计要求。

钢渣微粉改性水泥基钢渣骨料混凝土的配制及性能

为了推广钢渣在水泥基复合材料中的应用,研究了钢渣微粉和钢渣骨料对水泥基复合材料的影响.结果表明：随着钢渣微粉掺加量的提高,钢渣改性水泥基材料浆体的初凝时间逐渐延长,流动性逐渐增加,抗压和抗折强度逐渐降低;随着钢渣骨料粒径的增加,钢渣改性水泥基混凝土的抗压、抗折强度也呈现增长趋势,并最终确定作为粗骨科的钢渣粒径为13.2 mm与9.5mm,而且两种粒径钢渣骨料的质量比为1∶1时,所配制钢渣改性混凝土的工作性能与力学性能最佳;研究还表明,当粗骨料钢渣块粒径不变时,随着钢渣微粉掺量的增加,所配制钢渣混凝土的抗压、抗折强度呈现降低趋势,并最终确定钢渣改性混凝土中钢渣微粉的最佳掺量范围为10％～20％.

掺钢渣微粉干粉砂浆的性能与应用研究

钢渣微粉既是活性掺合料,又是矿物增稠剂,掺钢渣微粉的干粉砂浆,在复合外加剂的作用下,显示了优异的性能,不仅具有良好的工作性稠度大、分层度小、保水性能好、良好的力学性能(包括后期强度持续增长),而且还具有抗折强度高、低收缩、微膨胀和耐久性好等特点。

钢渣-矿渣复合对装配式建筑用灌浆料性能的影响研究

研究了不同掺量的钢渣-矿渣复合微粉取代硅酸盐水泥,对水泥基灌浆料流动度和力学性能的影响。研究结果表明:当采用复合微粉取代硅酸盐水泥时,随钢渣掺量的增加,水泥基灌浆料的流动性呈现下降的趋势,早期强度下降显著,后期强度变化不大;当钢渣-矿渣复合微粉掺量为胶凝材料总量的30%,钢渣微粉与矿渣微粉比为1∶2时,灌浆料的初始流动度达到300 mm,30 min流动度达到285 mm,1、3、28 d抗压强度分别达到24.4、46.0、72.8 MPa,满足GB/T 50448《水泥基灌浆料应用技术规范》的要求。

影响钢渣微粉力学性能微观机理探讨

钢渣微粉的利用代表目前钢渣资源化利用的最高水平。文章着重对影响钢渣微粉作为商品混凝土掺合料的力学性能的因素进行了分析,采用对比研究的方式对原料(矿物相和化学成分)、细度、微观孔结构等因素对钢渣微粉力学性能的影响进行了全面的剖析,最后对钢渣微粉与矿渣微粉复合后的力学性能影响机理进行了探讨。

钢渣微粉的生产及应用

主要介绍了钢渣微粉生产工艺及生产实践,双掺粉的开发将缓解矿渣微粉供不应求的局面。

钢渣-矿渣复掺粉做混凝土掺合料的试验

为探索钢渣在混凝土中大量应用的途径,将钢渣微粉和矿渣微粉混合,加入活性激发剂,作为掺合料用于混凝土。结果表明,采用钢渣、矿渣微粉比例1:2和1:1,代替30%水泥,混凝土工作性能良好,抗压强度满足应用要求;收缩值低;抗氯离子渗透性等级属于Ⅲ级,渗透性评价为低;钢渣-矿渣复合粉混凝土满足200次冻融循环的要求。试验表明,复合粉可以作为混合材大量应用于混凝土生产中。

磨细矿渣粉在复合水泥生产中的应用

在复合硅酸盐水泥生产过程中,引入预磨细的矿渣微粉,改善了水泥的物理力学性能,水泥强度增长率比未掺时显著提高,且生产成本降低。粒化高炉矿渣进行预磨细是将其由低级利用向高级利用强度的有效技术途径。本文介绍了磨细矿渣微粉与粉煤灰、钢渣生产复合水泥的具体措施以及水泥水化机理。

利用磨细矿渣粉制备复合水泥

在复合水泥生产过程中,引入经预磨细的矿渣微粉,改善了水泥的物理力学性能,显著提高了水泥强度增长率,降低了制造成本。本文探讨了磨细矿渣微粉与粉煤灰、钢渣生产复合水泥的具体工艺及水泥的水化机理。

钢渣超微粉/橡胶复合材料的性能及补强-阻燃机制

以磁选热闷渣、未磁选热闷渣、电炉渣和风淬渣作为研究对象,以乙二醇、三乙醇胺和无水乙醇制备钢渣助磨剂,钢渣助磨剂与钢渣进行复合获得钢渣超微粉。将钢渣超微粉与炭黑N220、促进剂、硫磺、 ZnO、硬脂酸、天然橡胶进行复合,制备钢渣超微粉/橡胶复合材料。研究钢渣种类和钢渣助磨剂用量对钢渣超微粉/橡胶复合材料力学性能和阻燃性能的影响。利用XRF、 XRD、 LPSA和FTIR对化学成分、矿物组成、粒度分布和组成结构进行测试。结果表明,以电炉渣制备的钢渣超微粉/橡胶复合材料的力学性能最佳,以磁选热闷渣或未磁选热闷渣制备的钢渣超微粉/橡胶复合材料的阻燃性能最佳。钢渣助磨剂可以减小钢渣超微粉的粒度尺寸,改善钢渣超微粉的粒度分布均匀程度。随着钢渣助磨剂用量的增加,钢渣超微粉的粒度分布均匀程度改善,钢渣超微粉/橡胶复合材料的力学性能提高,阻燃性能降低。

复合助磨剂对钢渣超微粉助磨效果

以乙二醇与三乙醇胺为原料、无水乙醇为溶剂配制复合助磨剂。将复合助磨剂分别与滚筒渣、脱硫渣和热闷渣进行混合后,利用行星式球磨机进行粉磨。研究钢渣的化学成分与矿物组成、不同助磨剂对钢渣超微粉粒度分布的影响、复合助磨剂对钢渣超微粉的作用机理。结果表明,当乙二醇、三乙醇胺与无水乙醇按体积比2∶2∶2配制复合助磨剂,以钢渣∶复合助磨剂质量体积比为450g∶6mL时,钢渣超微粉的粒度分布最佳,即d90为9.14~9.28、d50为3.31~4.20、d10为0.99~1.04和d90-d10为8.11~8.24μm,其中复合助磨剂对脱硫渣的助磨效果最佳。