钢渣微粉与矿渣粉对混凝土性能及水化机理的影响研究.pdf

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1、混凝土工程宋凯强，等：钢渣微粉与矿渣粉对混凝土性能及水化机理的影响研究中图分类号：TQ172;TU528文献标志码：A文章编号：1007-0389（2015）04-13-05钢渣微粉与矿渣粉对混凝土性能及水化机理的影响研究宋凯强，刘福田（济南大学材料科学与工程学院，山东济南250022）摘要：在混凝土中分别单掺钢渣微粉、复掺钢渣微粉和矿渣粉，研究了其对混凝土工作性能、力学性能的影响，并通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜(SEM)等现代测试手段分析了其对水泥水化影响的机理。实验确定了钢渣微粉、矿渣粉用做混凝土掺合

2、料的最佳掺量：单掺钢渣微粉，其掺量不宜超过15%；钢渣微粉与矿渣粉具有很好的“互补效应”，当两者在胶凝材料中的总掺量达到30%，其中钢渣微粉掺量为15%时，能表现出较好的后期强度。关键词：钢渣微粉；矿渣粉；复掺；塌落度；抗压强度；水化InfluenceofsteelslagandslagpowderonconcretecharacteristicanditshydrationmechanismSongKaiqiang,LiuFutian（SchoolofMaterialsScienceandEngineerin

3、g,UniversityofJinan,Jinan250022,China）Abstract:Inthisexperiment,steelslagmicro-powderandslagwereaddedrespectivelyandtogetherintoconcrete,researchestheinflu⁃enceonworkingperformanceofconcrete,mechanicalpropertyandanalysescementhydrationmechanismbyX-raydiffrac

4、tion(XRD),scanningelectronmicroscope(SEM)andothermodernphasetestingmeans.Itdeterminedtheoptimumratioofthesteelslagmicro-powder,slagusedinconcreteadmixtures:Thecontentofmixedsteelslagmicro-powderonlyshouldnotbemorethan15%;Steelslagpowderandslaghavegood"comple

5、mentaryeffect".Whenthetotalcontentingelledmaterialreaches30%andthecontentofsteelslagmicro-powderis15%，itcanshowgoodlaterstrength.Keywords:steelslagmicro-powder;slagpowder;admixture;slump;compressivestrength;hydration0前言表1主要原料的化学成分%名称w(CaO)w(SiO2)w(Al2O3)w(Fe

6、2O3)w(MgO)w(K2O)w(Na2O)w(SO3)钢渣是炼钢过程的副产品之一，其产率约水泥63.4420.015.743.261.770.900.201.47为粗钢产量的10%～20%。我国钢产量在2亿t钢渣40.2318.783.6721.197.530.040.150.25左右，钢渣的年排放量达到了1600万t以上，但矿渣40.2130.0514.220.5610.060.340.270.48钢渣利用率只有10%左右。截至目前，人们己经相继开发了多种钢渣资源化再利用的途径，A-C3S1000主要包括

7、在化学领域、农业领域、建筑领域和冶金RB-C2S900BC-C2F[1]领域中的再利用。800AH-CH强度700BRR-RO相钢渣中含有一定量的C2S、C3S等水泥熟料矿M-C2MS2600CHR物，因此具备用作水泥混合材和混凝土掺合料的条HHC[2]500件。钢渣微粉作为混凝土的活性掺合料，可降低400水化热，提高混凝土的耐磨性，改善混凝土的工作300性能、力学性能和耐久性。尤其是钢渣微粉与矿渣01020304050607080粉复掺用作混凝土掺合料时，两者作用效果相互叠2θ（/°）图1钢渣的XRD图谱加，

8、为制备绿色高性能混凝土提供一条有效的途[3-4]径，同时可以实现钢渣的资源化利用。图谱可知钢渣中的矿物有C2S，C3S，C2F及RO相（MgO，FeO和MnO的固溶体）、镁蔷薇辉石等。图21实验材料为钢渣微粉的扫描电镜（SEM）照片，由该图可见钢实验用水泥为产自山东鲁碧水泥厂的P·O42.5渣微粉颗粒基本为无规则的多面体，而且粒径明显2级普通硅酸盐水泥，比表面积332m/kg，主要化学