堿激發(fā)鋼渣-礦渣基灌漿材料的制備與性能研究.pdf

1、目前使用較多的灌漿材料包括化學(xué)灌漿材料、超細(xì)水泥灌漿材料、水泥水玻璃灌漿材料等，它們普遍存在成本高、耐久性差、環(huán)境友好型差等問(wèn)題，越來(lái)越不能滿(mǎn)足綠色化、高性能化發(fā)展要求，而我國(guó)有大量堆存鋼渣、礦渣等工業(yè)廢渣，尤其是鋼渣綜合利用率低，不但占用大量土地，還造成巨大的資源浪費(fèi)。本文針對(duì)基于堿激發(fā)膠凝材料的原理，提出利用鋼渣、礦渣為主要原材料，用水玻璃為激發(fā)劑，并添加緩凝劑、減水劑以及膨脹劑等研制出了一種新型的綠色灌漿材料。
　　針對(duì)灌漿

2、材料的性能特點(diǎn)，系統(tǒng)地研究了各原材料對(duì)其流動(dòng)性、凝結(jié)時(shí)間、固結(jié)強(qiáng)度等性能的研究，確定了最優(yōu)配合比范圍，同時(shí)研究了鋼渣用量和膨脹種類(lèi)和摻量對(duì)其干縮性能、抗?jié)B性能的影響，確定了最佳膨脹劑的種類(lèi)和摻量，并在此基礎(chǔ)上研究了其抗碳化性能。結(jié)合XRD、SEM、壓汞法等微觀測(cè)試手段研究了水化產(chǎn)物組成、微觀形貌、孔結(jié)構(gòu)特征與性能之間的關(guān)系，初步探討了其水化硬化機(jī)理。
　　研究結(jié)果表明：鋼渣用量在40%~50%，水玻璃模數(shù)為1.2~1.4，摻量為1

3、0%~12%，緩凝劑和減水劑摻量分別為1.5%、1%時(shí)，灌漿材料漿液析水率小于3%，初始流動(dòng)度基本可以達(dá)到280mm以上，凝結(jié)時(shí)間大于90min，1d、3d、28d固結(jié)強(qiáng)度分別能達(dá)到10MPa、30MPa、50MPa以上；提高鋼渣用量及分別內(nèi)摻HCSA或FQY膨脹劑能明顯改善其收縮性能，降低孔隙率，提高其抗氯離子滲透能力，但內(nèi)摻膨脹劑明顯縮短了灌漿材料的凝結(jié)時(shí)間，并使流動(dòng)度減小，建議 HCSA、FQY膨脹劑摻量為4%~8%，此時(shí)灌漿材料

4、流動(dòng)性基本能達(dá)到260mm，凝結(jié)時(shí)間約為70min；堿激發(fā)鋼渣-礦渣基灌漿材料主要水化產(chǎn)物為C-S-H，C-S-A-H及沸石類(lèi)產(chǎn)物，內(nèi)摻膨脹劑時(shí)沸石類(lèi)產(chǎn)物消失，由于碳化作用，并沒(méi)有檢測(cè)到CH及Aft的存在；當(dāng)鋼渣用量為40%~50%時(shí)，此時(shí)具有較為合理的鋼渣礦渣比例，鋼渣礦渣表現(xiàn)出協(xié)同水化效應(yīng)，有利于提高灌漿材料水化程度。
　　綜上，以鋼渣、礦渣作為主要原材料，水玻璃作為激發(fā)劑，輔以高效減水劑、膨脹劑等外加劑，可以制備出具有良好流