抗蚀水泥的组分设计与性能研究.pdf

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1、中图分类号：TQl72；U214．1+5文献标识码：B文章编号：l伽7_03舯【20lO)05—19--03抗蚀水泥的组分设计与性能研究王馨，屈雅，王琦，杜钊(济南大学材料科学与工程学院，山东济南250022)摘要：主要研究在水玻璃激发条件下，矿渣、粉煤灰、水泥按一定的配合比配制成复合胶凝材料，并对这种复合胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能进行研究。试验采用正交实验法，以获得高抗硫酸盐侵蚀能力的复合胶凝材料的最优配比；并采用XRD、SEM和MIP等手段对其机理进行了研究探计。结果表明：(1)掺加矿物掺和料的水泥比普通硅酸盐具有更好的抗硫酸盐侵蚀性能；(2)试验条件下的高抗硫酸盐侵蚀能力的复合胶凝

2、材料的最佳配比为：矿物掺合料与水泥的掺量比为7：3，矿物掺合料中矿渣与粉煤灰掺量比为4：6，水玻璃掺量与矿物掺合料总量比为7％。关键词：矿渣；粉煤灰；水玻璃；抗硫酸盐侵蚀，}生能ComponentdesignandpropertiesresearchofsulfateresistancecementWangXin，QuYa，WangQi，DuZhao(SchooiofMaterialsScienceandEngineering,UniversityofJinan，Jinan250022，China)Abstract：Slag，flyashandcementweremixedataprop

3、ortionundertheexcitationofwaterglass，andacompoundcementitiousmated-alWaSproduced，anditssulfateresistancewagstudied．OrthogonaltestWastooktogetthebestproportion，andbyXRDandSEMthemechanismwasstudied．Theresultsindicatedthatthecorrosionresistanceofthecompoundcementitiousmaterialwagbetterthanthatofthep

4、ortlandcement，andthebestproportionofcompoundhigh—sulfate—resistancecementingmaterialwasmineralmixture／cement=7：3，slag／flyash=4：6，andwaterglass／mineralmixture=7％。Keywords：slag；flyash；waterglass；sulfateresistanceO前言l试验原料与方案随着全球经济的发展和工业化进程的加快，每年都有大量的废渣排放，主要有粉煤灰、炉渣、高炉矿渣、钢渣、煤矸石、特种冶金渣、电石渣、锂渣、碱渣等u～I。为了保

5、护环境、变废为宝和保持可持续发展，世界各国水泥学者已开展了大量的研究工作并将取得大量的研究成果应用于水泥混凝土生产中。如在日本，目前仅在水泥生产中各种废弃物的利用率达到近40％13-51。我国早在20世纪50年代就开始了对工业废渣的利用研究，目前对量大面广的一些工业废渣如粉煤灰、矿渣等的综合利用已经形成了一系列相当成熟的综合利用技术，并已广泛应用于水泥生产、混凝土掺合料和混凝土制品中161。．粉煤灰、矿渣等工业废渣是很好的混凝土活性矿物掺合料。当把磨细至一定细度的矿渣粉掺入到混凝土材料中，并掺入适当的外加剂，可以使混凝土材料的性能有很大的改善，特别是其耐久性将会得到大幅度的提高一一。因此

6、，如何利用矿渣和粉煤灰改善混凝土抗硫酸盐侵蚀性能成为一项非常有意义的研究课题。本课题在水泥中同时掺加矿渣粉和粉煤灰，通过室内加速腐蚀试验来研究矿渣粉煤灰水泥基复合材料的抗硫酸盐侵蚀性能并探讨试验条件下的最合适配比。1．1实验原料(1)水泥．生I水水泥集团生产的P．042．5普通硅酸盐水泥，比表面积为350m2／kg；(2)矿渣：山东济南山水集团生产用原料；(3)粉煤灰：淄博电厂一级粉煤灰；(4)水玻璃：市售水玻璃，模数2．8，固含量(质量分数)：37％；(5)水：实验室自来水。1．2试验方案采用不同配比的矿渣、粉煤灰、水泥在水玻璃激发条件下进行复合，研究矿物掺和料对这种复合水泥基材料的抗

7、硫酸盐溶液侵蚀性能的影响情况。采用正交试验进行，因素水平表如表1。·表1因素水平水泥试样的侵蚀试验参考GB2420—80(水泥抗硫酸盐侵蚀快速试验方法》进行。2实验结果与分析2．1抗压抗蚀系数计算与正交分析水淀工程型幽一19一使用YE一30型液压式压力机测试，记录每个试样的破坏荷载P。本实验所使用的压力机横截面为20mmx20mm。计算6个试样的抗压强度平均值，精确至0．01MPa。本试验中，试样经1d湿气养护和7d的50℃水浴养护