高掺量矿渣水泥的研制及其早强激发机理的研究

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1、河北理1学院硕十学位论文摘要粒化高炉矿渣具有潜在的水硬性，但在水泥生产时如果矿渣的掺力儿撤犬r3()”n，就会明显降低水泥的早期强度。如何使矿渣的潜在水硬性得以激发、7t-J“：⋯l铺掺罐矿淤水泥(HSC)，对水泥行业的可持续发展战略有深远的意义。本课题研制了高掺量矿渣水泥(HSC)的早强复合外加剂．配制了矿渣掺舅：达剑70％、各项指标都优于现行国家标准的42．5级矿渣硅酸盐水泥，并采用孔液分析、模拟液相分析、水化放热速率测定、x．ray衍射分析、SEM观察以及D7l、A等方法，探讨了浚水泥的水化硬化机理。结果表明：

2、这类水泥与硅酸盐水泥相比，早期水化液相具有更高的PH值、钠离子浓度和硫酸根离子浓度，因而加速了矿渣的解体和水化：嗣时Il盯引入硫铝酸盐水泥熟料，使HSC水化早期形成更多的AFt，从而提商了试体的早jn

3、媸度。本课题还深入地研究了外加剂各组分对水泥早期水化行为的作j{j，结果表l妣fI：础激发过程中，液相中的阳离子(例如钠离子)对矿渣玻璃仅起中和表面4i饱年【】f【i价的作用，而OH。离子不但对矿渣的解体起重要作用，而且还有效地提高了液棚当中¨{浓度积，缩短了C3S的水化诱导期、进而加速其水化；不同形态的石膏溶解速度和

4、溶解度，1i同，导致早期水泥浆体中的S042_浓度不同，因而AFt的生成部位、晶体形态、形貌小同，这是HSC引入不同形态的石膏时早期强度差别较大的主要原因；碱钙硫复合激发矿渣时，适量地引入硅酸钠，可以起到合理调整AFt生长速度、提高早期强度的作用，但引入的量过多，会使AFt的生长受阻，尺寸变小，降低水泥浆体的早期强度：掺入硫铝酸盐水泥熟料，能有效地提高水泥的早期强度，但掺加量过多，将导致速凝，另掺O．5％的氟硅酸钠，可以使凝结时间正常。关键词：高掺量矿渣水泥复合激发剂矿渣硅酸盐水泥水化水化机理塑!!堡1．堂堕堡±堂堡

5、堡塞一一一一⋯AbstractGranulatedblastfurnaceslaghasapotentialhydraulicity．But．theeal‘lystrengthof、t11cslagcementdecreasesgreatlyifslagcontentexceeds30％ofthecement．IthasIhr。reachingmeaningonastrategyofsustainabledevelopmentforthecementindusuytoactivatethepotentialhydra

6、ulicityandtoproducehil；h-slagcement(HSC)．Inthisstudy，acompoundadmixtureWaSdeveloped，withwhichtheearly'strengthof’high-slagcementWasenhanced，andthecementwithslagcontentbeingashighas70％ot’thecementandtheperformancebeingbetterthanthatofPS42．5gradePortland—blastfur

7、naceslagcementwasmade．Then．thehardeningprocessandhydratingmechanismt1JI【IⅥIISCWClestudiedbymeansofXRD、SEM、DTA、velocitytestingofthehydratingheatreleasingandtheliquidphaseanalyzing．TheresultsshowthattheconcentrationsofionssuchaSNa+．01Iand504’inliquidphaseduringth

8、einitialtimeoftheHSCarehigherthanthatofPortlandcement，whichacceleratesthedecompositionandhydrationoftheslag．Meanwhile．sincecalciumsulphoaluminmeclinkerisaddedintotheHSC，theearlystrengthol’thiscenlentishigherthanthatofotherslagcementwithoutthiscompoundadmixtureb

9、eingaddedTheeffectofadmixturecomponentonearlyhydrationprocessoftheItSCllasstudiedalso．ResultsshowthatthepositiveionssuchasNa+ionsinliquidphaseonlyhavetheroleot、balancingthes