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1、2016年第12期混凝土与水泥制品2016No.1212月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSDecember钢渣微粉对超高性能水泥基复合材料性能的影响11,21,21王虹,郭丽萍,孙伟,马瑞(1.东南大学材料科学与工程学院,南京211189;2.江苏省土木工程材料重点实验室,先进土木工程材料协同创新中心,南京211189)摘要:研究了钢渣微粉的火山灰活性和不同掺量对低水胶比超高性能水泥基复合材料的水化热、流动度、抗折强度、抗压强度的影响规律。试验结果表明,钢渣微粉具有比较
2、高的火山灰活性,28d的活性指数可达到87.1;钢渣微粉掺量为10%时,累积放热量达到最大;当钢渣微粉掺量大于10%时,随着掺量的增加,累积放热量随之减少;钢渣微粉颗粒近似球体,会提高极低水胶比超高性能水泥基复合材料的流动度;钢渣微粉的掺入使超高性能水泥基复合材料的抗折强度先增加后减小,钢渣微粉掺量为10%的超高性能水泥基复合材料抗折强度最高,高达25.8MPa;钢渣微粉掺量在0~20%内,抗压强度略有降低,但仍可满足超高性能水泥基复合材料强度要求。证明了钢渣微粉可作为胶凝材料制备极低水胶比超高性
3、能水泥基复合材料的可能性。关键词:钢渣微粉;超高性能水泥基复合材料;火山灰活性;水化热;流动度;力学性能Abstract:Thepozzolanicreactivityofsteelslag,theeffectsofdifferentsteelslagcontentsonheatofhydration,fluidi-ty,flexuralstrengthandcompressivestrengthofultra-highperformancecementitiouscomposites(UHPCC
4、)wereinvestigat-ed.Experimentresultsindicatethatthesteelslaghashigherpozzolanicreactivityupto87.1at28days.When10%ofthecementisreplacedbysteelslagpowder,thefreshpasteachievesthemaximumofhydrationheat,andthehydrationheatdecreasewiththeincreaseofreplacin
5、gquantityofsteelslag.Thesphericalmorphologyofsteelslagleadstotheincreaseofthefluidityoffreshpaste.Withtheincreaseofreplacementrateofsteelslag,theflexuralstrengthofUHPCCincreasesfirstthendecreases,theflexuralstrengthofUHPCCwiththereplacementof10%cement
6、canreach25.8MPaatthehigh-est.Inaddition,thecompressivestrengthofUHPCCwiththesteelslagin0~20%decreasesslightlywhilestillmeetstheUHPCCstrengthrequirements,whichprovethepossibilityofsteelslagcanbeusedasasustainablecementitiousmaterial.Keywords:Steelslag;
7、UHPCC;Pozzolanicreactivity;Heatofhydration;Fluidity;Mechanicalproperties中图分类号:TU528.041文献标识码:A文章编号:1000-4637(2016)12-13-070前言钢渣作为炼钢产业的一种副产物,排出量约为[1]水泥作为用途最广泛的建筑材料,广泛应用于粗钢产量的15%~20%。钢渣中主要元素是钙、铁、城镇建设、房地产、交通和能源等行业。我国城镇化硅、镁,它们主要以硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄[2-3]进程的推进和基
8、础设施建设投入的加大,极大推动石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙等矿物形式存在,具[4]了我国水泥产业的快速发展,2015年水泥产量有一定的活性及胶凝性,可用于工程建设。目前,23.48亿t。然而,在水泥生产过程中需要消耗大量国内外对钢渣的利用参差不齐,总体利用率较低,的能源和资源,且在这一过程中会生成大量的二氧同时,钢厂的钢渣得不到有效的利用,占据大量农化碳、氮氧化物和硫氧化物,这些气体如果不加处田和土地,造成了很大环境污染,给社会效益和经理直接排放到空气中,会造成温室效应和酸雨等严济效