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1、第3卷第4期本溪冶金高等专科学校学报Vol.3No.42001年12月JOURNALOFBENXICOLLEGEOFMETALLURGYDec.2001文章编号:1008-3723(2001)04-0003-03碱矿渣水泥的理论基础吕晓姝,贺凤伟(本溪冶金高等专科学校生物与化学工程系,辽宁本溪117022)摘要:简述了碱矿渣水泥体系的创立、矿渣结构的新观点、碱激发矿渣的机理、碱矿渣水泥优良的力学性能和耐久性,同时指出了其推广应用过程中尚待解决的几个问题。关键词:碱矿渣水
2、泥;矿渣结构;水化中图分类号:TQ172.1文献标识码:A将胶凝材料的范围限制在门捷涅耶夫周期表第二主1碱矿渣水泥的研制族(Mg、Ca、Sr、Ba)元素的化合物上而完全排除了用第一主族元素的化合物制造胶凝物质的可能性。但是根据地质资料,碱金属的铝硅酸盐水化物,如各种沸碱矿渣水泥是用碱金属化合物作碱组份去激发矿渣而得到的一种水硬性胶凝材料。碱矿渣水泥体石类矿物,它们在水中的溶解度极小,具有极高的稳系是1957年乌克兰基辅建筑学院维.德.格卢霍夫斯定性,是造岩矿物。因此,维.德.卢
3、霍夫斯基将碱金属化合物与含铝硅酸盐的材料作用,故而发现了不仅基教授等人在前人用氢氧化钠稀溶液或石灰和钠盐混合物激发粒化高炉矿渣来制作混凝土的基础上,用门捷涅耶夫元素周期表中的第二族碱土金属(Mg、高浓度(20~25%)的苛性碱或碱金属非硅酸盐和低Ca、Sr、Ba)与第三族(铝酸盐)、第四族(硅酸盐)、第五族(磷酸盐)、第六族(硫酸盐)元素的化合物具有水硬模数硅酸盐来活化矿渣粉成功的研制出水硬性的能力,而且碱金属第一族元素(Li、Na、K、Cs和Rb)与400~1000号的碱矿渣胶结料,到1959年他们进一步研究证明
4、这种水泥与硅酸盐水泥一样,既能在水中标第三和第四族(铝硅酸盐)、第二和第四族(碱土硅酸准和自然条件下硬化,也能在蒸汽养护处理条件下硬盐)所形成的化合物也具有水硬能力,它扩展了水硬性矿物胶结料的范围。化。当时他们称知为土壤水泥,随后,他们对这种水泥从水化机理、水泥石结构到各种预制建筑构件和现浇建筑物的物理力学性能,从原材料的品种、成份、2碱矿渣水泥的性能材料配比到混凝土的拌制方法和硬化条件,从生产工艺、能耗和成本到它的经济和社会效益进行系统和深2.1矿渣的活化:通过对矿渣微观结构的研究,了解入的研究。研究表明
5、,碱矿渣水泥的抗压强度能达到到矿渣具有两种相组分的分相结构。玻璃体的富钙40~120MPa,甚至达到150MPa;作为原料的矿渣可以相在中性环境中,水分子的作用不足以克服富钙相的用粒化高炉矿渣,也可以利用其它多种工业废渣;作分解活性,故矿渣在中性环境中保持结构的稳定性、为激发剂的碱组份可以用成品碱,也可以用一些工业既矿渣不显示活性,而在碱性环境中,OH的强烈作副产品或含碱废料;碱矿渣水泥的生产能耗大大低于用能够克服富钙相的分解活化能,使富钙相迅速水化硅酸盐水泥,其耐久性指标远高于硅酸盐水泥。和解体,进而导致矿渣玻璃
6、体的解体,随后暴露于碱在碱矿渣水泥体系创立以前碱金属的化合物仅性介子中的富硅相也逐步水化分解,富钙相和富硅相仅只用作硅酸盐类水泥的外加剂。传统观点认为,这的水化产物不断形成和扩大,使水化产物的结构不断些碱金属化合物的溶解度很高。把它们用于胶凝材增强,表现为水泥石的强度不断增长。料中其抗水性和大气稳定性会大成问题。因此,自然2.2强度高,硬化快:不掺缓凝剂时,矿渣经碱激发,收稿时间:2001-09-24作者简介:吕晓姝(1968-),女,吉林省辽原人,本溪冶专讲师.8本溪冶金高等专科学校学报
7、第3卷4-可得到快硬混凝土和超快混凝土,通常情况下,3天化气相色谱技术测定8种矿渣SiO4四面体聚合抗压强度可达到20MPa以上,28天可达到50MPa以状态的分布。从而定量地描述了硅氧四面体聚合状上。态,发现有11种低聚硅酸盐阴离子存在。孙家瑛提2.3抗渗性高:水泥石的抗渗性主要决定于毛细孔出水淬矿渣玻璃体是分相结构,用电子探针作矿渣成的数量,毛细孔的数量低,水泥石的抗渗性就好,碱矿份分析的结果表明,玻璃由微多相区组成。因此,在渣水泥的毛细孔的率仅为16.9~20%,在承受40个各组成不同的多相区
8、之间的存着一定的界面。水压力而无渗透现象。3.2碱激化矿渣的机理2.4耐久性及抗冻性好:碱矿渣水泥的抗渗性能高,钟白茜和杨南如较详细地研究了矿渣在水玻璃4-水分及其它有害介质无法进入水泥石的内部,引起侵的作用下,其结构中SiO4聚合态的变化。结果如蚀,冰冻等破坏作用,尤其对于钢筋混凝土较高的抗图。渗性,可以确保钢筋不被锈蚀及保护层的升裂和剥落,蒲心诚
