矿渣硫铝酸盐水泥流态固化土的力学性能与固化机理

疏浚工程产生的大量淤泥含水率高且含有重金属等有害物质,对环境构成严重威胁。使用固化剂固化淤泥制备流态固化土是资源化利用淤泥的有效方法。目前常用的普通硅酸盐水泥(Ordinary Portland Cement,OPC)固化淤泥存在强度低、能耗高、碳排放高等问题,而矿渣硫铝酸盐水泥(Slag Calcium Sulfoaluminate Cement,G-CSA)是一种低碳高强的新型胶凝材料,在固化淤泥方面具有潜在的应用前景。采用G-CSA制备流态固化土并设置OPC流态固化土对照组,研究高贝利特硫铝酸盐水泥(High Belite Sulfoaluminate Cement,HB-CSA)熟料对G-CSA流态固化土力学性能的影响,并进行水化产物与孔结构表征,进而深入分析G-CSA的固化机理。结果表明,G-CSA流态固化土的强度随着HB-CSA熟料掺量的增加呈先增大后减小的趋势,在掺量为10%时G-CSA流态固化土力学性能达到最优,其28 d抗压强度和抗折强度分别为OPC流态固化土的2.35倍和2.06倍;G-CSA中的柱状AFt形成了骨架结构,C-S-H凝胶则将土颗粒粘结成一个整体,从而有效填充G-CSA流态固化土内部孔隙;适量的HB-CSA熟料能够减小G-CSA流态固化土的孔隙率,细化孔隙结构,进而提升其力学性能。

含磁黄铁矿尾矿在硅酸盐水泥中的应用

本实验旨在利用含磁黄铁矿尾矿生产硅酸盐水泥熟料,将有害元素硫固化在水泥中。结果表明,该尾矿可在较宽的组成范围内形成硅酸盐水泥熟料。水泥熟料凝结时间正常,早期强度较高,后期稳定增长。尾矿中所含的S2-在水泥熟料煅烧过程中以SO42-形式固化在水泥熟料中,在1000℃左右固硫量最大。生产实际中以掺入3%尾矿配料为佳。