鈦礦渣—固硫灰輔助性膠凝材料的性能研究.pdf

1、隨著成渝經濟區(qū)一體化的規(guī)劃發(fā)展，兩地大力推進各種基礎設施建設，對于水泥和混凝土等建筑材料的需求量增長較大，但四川地區(qū)優(yōu)質的水泥與混凝土用的優(yōu)質輔助性膠凝材料比較缺乏，處于一種供不應求的局面。另一方面，四川地區(qū)擁有大量排放、堆棄而未得到有效利用的工業(yè)固體廢棄物鈦礦渣、固硫灰，其不僅占用了大量的耕地，并且造成當地生態(tài)環(huán)境的破壞，也成為了相應行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的“瓶頸”。因此，本文擬應用鈦礦渣、固硫灰作為水泥和混凝土的輔助性膠凝材料，一方面來緩解

2、環(huán)境壓力，彌補輔助性膠凝材料市場缺口；另一方面打破企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的“瓶頸”。
　　通過對鈦礦渣、固硫灰兩種工業(yè)廢渣的基本物理化學特性研究，發(fā)現固硫灰中活性礦物含量高，且自身含有少量起激發(fā)作用的游離氧化鈣和硫酸鹽，但其需水量高，且摻量過高可能引起建材制品安定性不良；鈦礦渣表面光滑密實，具有較好的減水作用，并且含有少量的可被激發(fā)的活性礦物，但其總體活性較低。由此可見，這兩者的特性恰好呈現出互補狀態(tài)，有可能產生協同改性效應。因此本文提出

3、采用鈦礦渣和固硫灰復合的方法，制備鈦礦渣-固硫灰輔助性膠凝材料，并將其應用于水泥和混凝土中。
　　為此，本文研究了鈦礦渣與固硫灰單摻及不同比例復合時，對水泥和混凝土的宏觀及微觀性能的影響，并與粉煤灰和 S75級礦渣粉做了對比。結果表明：鈦礦渣與固硫灰復合時，兩者的性能能夠優(yōu)勢互補，且在質量比為2:1時組成的鈦礦渣-固硫灰輔助性膠凝材料的工作性能和力學性能處于較佳的水平，其活性與二級粉煤灰的基本相同。鈦礦渣-固硫灰輔助性膠凝材料作為

4、水泥混合材，在代替30％的熟料時，能夠制備出滿足國家標準的P.C42.5R水泥，代替50%的熟料能夠制備出P.C32.5R水泥。通過微觀分析，可以發(fā)現鈦礦渣能夠提高水化凝膠結構的致密性；固硫灰可以促進鈦礦渣后期的火山灰反應；使得摻入鈦礦渣-固硫灰輔助性膠凝材料的混凝土的工作性和抗壓強度與 S75級礦渣粉相近。復合體系能夠改善單獨摻入固硫灰而導致混凝土抗凍融和抗碳化能力差的問題。偏高嶺土摻入到復合體系中組成的鈦礦渣-固硫灰-偏高嶺土輔助性