矿渣沸石基水泥的试验研究.pdf

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1、CMYK材料研究与应用矿渣沸石基水泥的试验研究李文杰（安徽海螺建材设计研究院)【摘要】研究了矿渣沸石基水泥中原料组成含量对水泥的强度、凝结时间及标准稠度等性能的影响规律，并探讨了该水泥体系的水化机理。研究结果表明，以30%的沸石、25%的熟料、34%的矿渣、6%的钢渣和5%的石膏，可以制备出3d抗压强度达15.3MPa、28d抗压强度达42.8MPa的矿渣沸石基水泥。该水泥的主要水化产物为C-S-H凝胶和水化硫铝酸钙。【关键词】沸石；矿渣；钢渣21引言429.2m/kg。各原料化学成分见表1。沸石是凝灰岩经风化作用而成，其化学组成以SiO2表1原料的化学成分(wt/%)[1

2、][2]和Al2O3为主。30年前，在我国就兴起了开发利用天项目LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3合计然沸石岩的热潮，相比其他火山灰质材料，沸石具有更熟料0.4122.305.043.3665.602.3299.03高的活性，在水泥中掺入一定量的沸石可以改善水泥的矿渣0.1733.9717.032.1336.098.1797.73粉性能。沸石矿物的铝酸岩结晶在Ca(OH)2的作用下逐渐沸石10.1768.2313.680.911.250.9195.15破坏，并反应生成铝酸钙和硅铝酸钙等水化产物，提出钢渣6.0516.637.0018.9038.509.4

3、296.5[3]“脱铝-解硅-吸钙多阶段反应的模式”。我国天然石膏4.812.141.790.4138.871.6441.3491.03沸石储量巨大，但对沸石的利用程度远远不够。以未经2.2方法任何处理的天然沸石、矿渣和熟料等为主要原料制备低沸石、矿渣、熟料、钢渣、石膏按照表2的配比制备能耗的矿渣沸石水泥，对沸石的综合利用开辟一条途出不同的水泥。按照GB/T1346-2001方法测定标准稠径。度、安定性、凝结时间。按照GB/T17671-1999方法，水2原料与试验灰比为0.5，胶砂比为1:3，在40mm×40mm×160mm钢制三联试模中成型砂浆试样，先在相对湿度95%的

4、养护箱2.1原料中养护24h后再脱模，然后将试块放置20℃下浸水养天然沸石：含少量水分的块状固体，外观为浅黄色。护。使用前将沸石置于90℃烘箱中烘干，再用Φ500mm×不同配比试样的各物理性能测定结果见表2。2500mm标准磨粉磨至勃氏比表面积为605.4m/kg。矿渣：取自武汉钢铁集团公司，使用前将矿渣置于3结果与分析120℃烘箱中烘干，再用Φ500mm×500mm标准磨粉磨至23.1原料配比对水泥物理性能影响勃氏比表面积为446.9m/kg。根据表2，A1-A5试样的熟料、钢渣和石膏配比不熟料：采用白马山海螺水泥有限公司生产的硅酸盐变，沸石掺量由20%增加到40%，同时

5、矿渣掺量从44%降水泥熟料，用Φ500mm×500mm标准磨粉磨至勃氏比表2低到24%，可以看出，随着沸石的增加，需水量变大，这面积为435.2m/kg。是由于沸石结构很疏松，内部有很多孔洞；同时水泥的钢渣：取自武汉钢铁集团公司，使用前将钢渣置于初凝和终凝时间都变化不大。120℃烘箱中烘干，再用Φ500mm×500mm标准磨粉磨至2不同沸石掺量的砂浆各龄期抗折、抗压强度测定结勃氏比表面积为594.4m/kg。果如图1。由图1可见，随着沸石掺量增加和矿渣掺量石膏：取自白马山海螺水泥有限公司，用的减小，3d、7d强度均先增大后减小，而28d强度则随Φ500mm×500mm标准磨

6、粉磨至勃氏比表面积为CMYK材料研究与应用表2试样配比及物理性能测定结果标准安凝结时间3d强度7d强度28d强度试样熟料沸石石膏矿渣钢渣稠度定/(h:m)/MPa/MPa/MPa编号/%/%/%/%/%/%性初凝终凝抗折抗压抗折抗压抗折抗压A12520544629.92合格2:374:183.614.66.325.28.644.8A22525539630.23合格2:334:363.816.96.425.78.543.5A32530534630.68合格2:434:123.615.36.123.28.442.8A42535529631.02合格2:474:023.212.6

7、5.519.77.637.8A52540524631.87合格2:214:102.59.55.016.67.034.3A63030529630.79合格2:043:584.017.96.625.98.444.5A72030539630.22合格2:534:003.310.25.720.47.740.8A81530544630.01合格3:214:302.58.85.015.37.032.1A92930534231.02合格2:473:553.616.36.224.38.143.7A102730534430.82合格