脫硫石膏基鋼渣膠凝材料的研制.pdf

1、脫硫石膏是一種性能優(yōu)良的膠凝材料，它的某些性能遠遠優(yōu)于天然石膏，是天然石膏的最佳替代品；鋼渣因含有一定量的膠凝性礦物，使其具有膠凝性。脫硫石膏基鋼渣膠凝材料以脫硫石膏為基體、鋼渣為填充體，該材料充分利用了兩種“二次資源”。但是由于鋼渣的形成條件復雜、膠凝性礦物含量少，較難水化；脫硫石膏也具有含水量較大、標稠用水量大、顆粒級配差等性能上的缺陷，使得這兩種膠凝材料不能得到良好的應用。因此，為了更好的利用這兩種膠凝材料，主要從添加激發(fā)劑、緩凝

2、劑、減水劑等方面來改善脫硫石膏基鋼渣膠凝材料的性能。
　　 本文首先探討了鋼渣摻量對膠凝材料力學性能、凝結時間與晶體形貌等性能的影響，確定了脫硫石膏基鋼渣膠凝材料中鋼渣的用量。通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，鋼渣摻量為膠凝材料總質量的15％時，膠凝材料的力學性能、凝結時間以及硬化體晶體形貌都表現(xiàn)出較為優(yōu)異的性能。
　　 本文通過單摻不同激發(fā)劑、復摻激發(fā)劑兩種方式來激發(fā)鋼渣的潛在活性，從而改善脫硫石膏基鋼渣膠凝材料的各項性能。研究發(fā)現(xiàn)，

3、各種激發(fā)劑均能不同程度的激發(fā)鋼渣的潛在活性，提高膠凝材料的力學性能，增加膠凝材料硬化體內(nèi)水化產(chǎn)物的含量，但會縮短膠凝材料的凝結時間。通過SEM照片與XRD圖譜分析可以得到，膠凝材料的硬化體內(nèi)主要以二水硫酸鈣晶體、C-S-H凝膠、AFt、AFm等為主。經(jīng)正交試驗分析得出，8號激發(fā)劑（水泥熟料摻量為2％、三乙醇胺摻量為0.8％、硫酸鋁摻量為3％、水玻璃摻量為0.2％）能有效改善膠凝材料表面的泛霜現(xiàn)象，提高膠凝材料的力學性能。養(yǎng)護方式也是影響

4、膠凝材料性能的一個重要因素，研究表明最佳養(yǎng)護方式為自然養(yǎng)護(溫度：20±2℃濕度：40％-50％)。
　　 試驗研究了三聚磷酸鈉、酒石酸、檸檬酸三種緩凝劑對膠凝材料凝結時間的作用規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，三種緩凝劑均能起到緩凝效果，但是會對膠凝材料的力學性能產(chǎn)生負面影響。檸檬酸、酒石酸與膠凝材料液相中的鈣離子結合形成絡合物，覆蓋在二水石膏晶胚表面，降低了晶核的表面活性，增加了成核勢壘，使二水石膏晶體成核數(shù)目減少，延緩了膠凝材料的進一步水化

5、；三聚磷酸鈉與石膏形成某種沉淀膜，沉淀在半水石膏和二水石膏晶核表面，阻礙半水石膏的溶解，延緩了晶核的形成。
　　 適量的減水劑可以提高膠凝材料的減水率，但摻量過多，減水效果不再顯著，并會對膠凝材料的力學性能產(chǎn)生不利影響，F(xiàn)DN減水效果較聚羧酸減水劑減水效果差。減水劑的減水效果主要是通過靜電斥力效應和空間位阻效應實現(xiàn)的，其中聚羧酸類減水劑主要是通過兩種效應共同完成的，而FDN減水劑則是通過靜電斥力效應完成的。保水劑的摻加一般都會降