碳化养护钢渣制备建筑材料

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1、济南大学硕士学位论文摘要钢渣是炼钢过程产生的工业废渣。随着钢铁工业的快速发展，钢渣总量迅速增加。由于钢渣化学成分复杂并含有较多f-CaO等造成钢渣制品安定性不良的物质，钢渣的应用受到限制。钢渣的堆放占用大量土地，污染环境。因此，处理和应用钢渣具有十分重要的意义。碳化是指将温室气体C02以碳酸盐(如CaC03、MgC03)的固体形式永久储存，即C02矿物固定。碳化作为一项发展中的先进技术，是处理钢渣的有效方法。碳化钢渣不仅可以缓解C02引起的温室效应，同时可以大量利用钢渣，变废为宝，开发新型建筑材料，在现代社会具有重要的经济价值。本课题

2、研究了工艺条件、#l-力n剂、颗粒级配等因素对钢渣碳化的影响，探索了碳化反应的最佳反应条件(氢氧化钙乳浊液掺入比例、搅拌时间、试样成型压力、C02压力和反应时间)，明确了最佳颗粒级配，初步阐述了钢渣碳化反应机理，并应用SEM．EDS、XRD、DTA—TG等测试方法分析碳化钢渣制品的微观形貌、结构和矿物组成及材料性能。(1)采用微粉制备试块进行碳化，证明钢渣碳化是可行的。随着水分掺入量的增加，碳化率先升高后降低，而且碳化率与强度是同方向变化的，即碳化率越高强度越高。水分加入量为12％时，钢渣微粉试块碳化率最高达到11．12％，抗压强度达

3、到36．88MPa。(2)通过正交试验得出，粒度、气体压力、成型压力和碳化时间四个因素对碳化反应效果的影响顺序是粒度>气体压力>成型压力>碳化时间，且钢渣粒度为

4、是由于引入了更多的f-CaO导致了钢渣砖的安定性不好，压蒸粉碎。(4)将钢渣砖在NaCI、Na2C03、NaHC03等盐溶液水域中碳化，在一定程度上有利于钢渣碳化的进一步深入，但是提高不是很大，17809的钢渣砖增重只有109左V碳化养护钢渣制各建筑材料右，而实际应用时比较麻烦，因此不适合应用于工业生产。(5)纯钢渣砖体积密度比较大，加入矿渣后体积密度明显减小。纯钢渣制品和钢渣、矿渣混合制品的最佳颗粒级配分别是钢渣微粉45％+钢渣粗粉40％+钢渣粗颗粒15％和钢渣粗粉40％+矿渣60％；此时碳化率为8．44％和9．76％，抗折强度为5

5、．80MPa和4．12MPa，抗压强度为17．32MPa和10．35MPa，冻融循环15次冻融强度为6．12MPa和5．39MPa，吸水率为12．96％和16．27％，饱水强度为l1．35MPa和5．14MPa，游离氧化钙含量为1．24％和0．66％，压蒸安定性合格，完全符合国家免烧砖一等品的标准，适合实际工程的应用。(6)按钢渣粗粉40％+矿渣60％的比例进行工业中试，钢渣砖的碳化率有所下降在7％左右，压蒸安定性合格，抗压强度大约在9MPa左右，需要提高。关键词：钢渣；颗粒级配；工艺条件；安定性V1济南大学硕士学位论文ABSTRAC

6、TSteelslag，akindofindustrialresidues，isgeneratedintheprocessofsteelmaking．Withthequickdevelopmentofsteelindustry,theamountofsteelslagincreasesquickly．Duetoamountofcomplicatecompositions，especiallyamountoffreecalciumoxideandfreemagnesiumoxidewhichaffectthesoundnessofstee

7、lslagproducts，theapplicationofsteelslagislimited．Sosteelslagcannotbetreatedusefully,itcouldtakeupalotofland，whatisworse，pollutetheenvironment．C02sequestrationbyminerals，namelygreenhousegasC02reactingwithnon—carbonatemineralstoformgeologicallystablemineralcarbonates，such

8、asCaC03andMgC03，iscarbonation．AcceleratedCarbonationTechnology(ACT)isacontrolledacceleratedversionofthenatural