磨细矿渣粉粒径特征对水泥砂浆性能的影响.pdf

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1、磨细矿渣粉粒径特征对水泥砂浆性能的影响李海豹1。丰曙霞2(1．江苏省建筑材料研究设计院有限公司，江苏南京210009；2．山东英才学院建筑工程学院，山东济南250104)摘要：通过粉磨、分选等操作，制备不同粒径范围的矿渣粉，并将其部分替代水泥用于水泥砂浆的配制，研究矿渣粉的粒径特征对新拌及硬化砂浆性能的影响规律。结果表明，比表面积160～1102m狐g之间，随着颗粒群细度增大，掺矿渣粉的水泥砂浆流动度降低，抗压强度增大。28d硬化砂浆抗渗性先增大后降低。关键词：矿渣；粒径特征；水泥砂浆；抗渗性；流动度Ab

2、stract：Severalgroupsofslagwithdifferentparticlecharacteristicsareobtainedthroughgrindingandclassifying，whichareaddedincementmortar．Theeffectsofslagparticlesizeonperformanceofbothfreshandhardenedmortararestudied．Theresuhsshowthatwithspecificsurfaceareaofsl

3、agparticleswarn'lincreasingfrom160to102m很g，fluidityandcompressivestrengthofcementmortarincreaseswhileanti-permeabilityof28dcementmortarincreasesatfirstandthendecreaseds．Keywords：slag；particlesize；cementmortar；anti—permeability；fluidity0引言在工程建设中．水泥是重要的原材料之

4、一．随着我国经济建设规模的扩大，其用量也日益增大。2010年．我国水泥的产量已达18．68亿t．占世界总产量的60％左右。因此工业废渣再利用，减少水泥熟料的生产及消耗成为重要的研究内容。矿渣是冶铁工业的副产品．常作为混合材或掺合料用于水泥及混凝土的制备。经过急冷处理的矿渣90％以上为具有潜在反应活性的玻璃体．化学组成主要为Ca0、MgO、Si02和A1203，与水泥熟料相比，钙含量较低，Mg含量较高。用于水泥基材料制备的矿渣一般需要经过粉磨处理．通过粉磨降低矿渣颗粒的粒径．增大比表面积从而提高矿渣的反应活

5、性。因此，磨细矿渣粉的颗粒群特征(包括颗粒大小、分布状态和形貌指数等)对水泥基材料的性能有显著的影响作用。一般认为矿渣粉体中位径小于10仙m的颗粒对早期活性(3～7d)的影响最大．10～20¨m的矿渣颗粒对后期活性(28d)的贡献较大。WangPZ等认为要获得较高的28d抗压强度，需要将矿渣微粉的粒径控制在40斗m以内。另有多位学者根据R—R—B分析矿渣颗粒粒度分-30-布宽窄与抗压强度的关系，普遍认为．当特征粒径相近时．宽分布较窄分布具有较高的早期强度。目前研究较多的是颗粒群特征对抗压强度的影响．对于颗

6、粒特征对其他性能如新拌砂浆或混凝土的流动性以及耐久性研究较少。本文系统分析了不同粒径区间的磨细矿渣粉对水泥砂浆流动性、抗压强度及抗渗性的影响。1试验原材料及方法海螺水泥P．II52．5．上海宝田矿渣。化学组成如表1所示：ISO标准砂。拌合及养护水为自来水。根据《水泥胶砂强度检验方法))GB／T17671—1999(ISO679：1989)制备水泥砂浆．纯水泥砂浆标记为PC．掺磨细矿渣粉水泥砂浆标记为SC．其中矿渣粉50％等量替代水泥．灰砂比为3．水灰比为0．5；分别根据《水泥胶砂流动度测定方法))GB／T

7、2416—2005、《水泥胶砂强度检验方法(ISO法))GB／T17671—1999测试新拌砂浆的流动度及硬化砂浆的抗压强度；参照《水工混凝土试验工程)DEft5150—2001和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法)GBJ82—2009测试砂浆抗渗性能。2试验结果与分析_·互盔材型量壁坠塑兰兰竺：主!兰：竺竺：兰竺兰竺竺兰兰兰兰竺兰兰竺竺兰兰_■叠霍雪圜2．1不同粒径特征矿渣粉的组成及粒度分布将原状矿渣经过粉磨、气流分选等操作制备出五种不同粒径区间的矿渣粉，分别记作Sl、S2、S3、s4、S5，激光粒

8、度仪分析其粒度分布如图1所示，粒径特征参数如表2所示。磨细矿渣粉的粒度分析结果显示．从S1到S5粒径分布曲线逐渐左移。说明颗粒群的细度逐渐增大，平均粒径、中位径从S1的58．20¨m、51．97¨m下降到S5的2．05汕m、1．86“m，比表面积从160m2／kg增大至1102m2／kg。2．2矿渣粉粒径特征对水泥砂浆性能的影响图2中PC表示纯水泥砂浆．S1C表示掺50％S1矿渣粉的水泥砂浆，同理解释$2C一$5C。11010