碱-矿渣水泥速凝的影响因素分析

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1、建材世界2011年第32卷第1期DOI：10．3963／j．cn．42—1783．TU．2011．01．004碱一矿渣水泥速凝的影响因素分析孙瑞平(太原理工大学阳泉学院，阳泉045000)摘要：分析了碱一矿渣水泥的水化凝结特点及快凝的主要影响因素。探讨了碱一矿渣水泥凝结的55-$．理。认为：通过引入带电荷的阴阳粒子，在电荷斥力作用下延缓Ca2+的移动速度，或降低硅酸根离子的静电引力，从而阻止C-S-H凝胶的生成，延迟硅酸根离子的聚合。以达到缓凝的效果。关键词：碱一矿渣水泥；快凝AnalysisOilInflu

2、enceFactorsofFastSettingofAlkali-activatedSlagCementSUNRui—ping(YangquanCollege，TaiyuanUniversityofTechnology．Yangquan045000，China)Abstract：Thecharacteristicsofhydrationandsettingofalkali—activatedslagcementandthemainfactorsinfluen—cingthefastsettingwereana

3、lysed．Thebasicprincipleofalkali—activatedslagcementisdiscussed．AnionsandcationsareintroducedtOalkali—activatedslagcement，which，underthechargerepulsion，candelaythemovementspeedofCa2+orreducetheelectrostaticattractionof[sic)．]。，therebypreventingtheformationof

4、C—S-Hgel。delaythepolymeriza—tionof[SiOI]’toachievetheeffectofretardation．Keywords：alkali—activatedslagcement；fast—setting碱一矿渣水泥就是由碱金属化合物和工业废渣共同粉磨，或是将磨细渣用碱金属化合物的溶液来调制所得的水硬性胶凝材料。其中，碱性氧化物可用苛性碱、弱酸盐、硅酸盐、水玻璃、铝酸盐和铝硅酸盐等。其中以水玻璃效果最佳。碱一矿渣水泥及混凝土具有快硬、高强、低热、高抗渗、高抗冻和高抗蚀等优

5、异性能，而且这种水泥生产工艺简单、节约能源、成本较低，可以说碱一矿渣水泥是一种环保型“绿色水泥”。尽管碱一矿渣水泥具有优异的水硬性能，可以用其制成高强、高耐久性混凝土，但存在凝结过快的缺点，因而限制了其在工程上的应用。前苏联学者自20世纪70年代开始就对碱一矿渣水泥胶结材料的速凝问题进行了大量研究[1]，采用了矿渣的预热处理、混凝土拌合时间的调整、混凝土的二次搅拌、缓凝外加剂的掺入等措施，这些方法在一定程度上延缓了碱一矿渣水泥的速凝，但往往又导致了设备投资增加、生产率下降、混凝土制品强度损失大、生产成本增加等

6、问题。因此，研究碱一矿渣水泥速凝的主要影响因素及其作用机理，进而寻找合理有效的控制途径，这对于扩大碱一矿渣水泥的工程应用具有重要意义。l碱一矿渣水泥的水化凝结特点碱一矿渣水泥中液相为激发剂的载体，没有激发剂或激发剂浓度较小时，其系统便不能水化或水化很收稿H期：2010一12—12．作者简介：孙瑶乎(1979一)，助教．E-mail：srp2005—2—12@163．corn12建材世界2011年第32卷第1期慢，激发剂浓度较高时，其系统水化很快。激发剂足碱一矿渣水泥不可缺少的组成部分。因此，有效地控制碱一矿渣

7、水泥的凝结相对较难，缓凝剂的作用过程比较复杂。碱一矿渣水泥快凝的实质在于：水泥中的碱性组分在水泥浆体中迅速离解，形成具有强大离子力的OH一，它们对矿渣玻璃体有强烈的破坏作用，使矿渣结构迅速解体与水化，短时间内形成大量的C一孓H凝胶。从而导致浆体的迅速凝结与快速硬化∽]。C—S-H凝胶大量分布在水泥浆体中矿渣颗粒之间，而少量存在于未水化的矿渣颗粒表面上L3j。2碱～矿渣水泥快凝的主要影响因素2．1矿渣的细度矿渣细度的增加会导致凝结时间缩短。这是由于细度增加。矿渣可以和水充分的接触。粉磨越细，则矿渣颗粒的活性点越

8、多．水化越快。2．2矿渣的碱度和激发剂的种类实验证明．碱一矿渣水泥的凝结速度与矿渣的碱度有很大关系。矿渣的碱度是根据矿渣中碱性氧化物(Ca()+MgO)与酸性氧化物(SiO：+A1：O。)的比值M的大小确定的。M大于1的矿渣为碱性矿渣，M等于1的矿渣为中碱性矿渣，M小于1的矿渣为酸性矿渣。用酸性矿渣配制的碱一矿渣水泥凝结较慢，易于满足施工要求，但水泥的强度较低；用碱性矿渣的水泥凝结速度快，水泥的强度