矿渣微粉的生产及其在混凝土中的应用.pdf

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1、广东建材2012年第7期材料研究与探讨矿渣微粉的生产及其在混凝土中的应用林冰梅罗建中曾宪东(1广东工业大学环境科学与工程学院；2兴宁市龙江建材实业有限公司)摘要：矿渣具有较强的活性，可以粉磨后直接作为混凝土混合材料。本文简要分析了矿渣的化学和矿物组成以及现阶段矿渣硅酸盐水泥存在的难以克服的各种缺点；阐述了高炉矿渣微粉的自身性质及其在同内外生产及工程实践中的应用。通过掺加一定量的粉煤灰和石灰石，以提高矿渣微粉的生产效率、质量指标及基本性能。最后对生产出的矿渣微粉进行成分及技术指标分析，提出矿渣微粉掺入混凝土中应得到进一步的研究与应用。关键词：矿渣微粉

2、；混凝土；粉煤灰；石灰石；废渣综合利用渣硅酸盐水泥的诸多缺点等提供了很好的解决途径。1前言高炉矿渣是高炉炼铁生产过程中排放的工业废渣。2矿渣微粉的特点及应用是在高炉冶炼生铁时，作为溶剂矿物的石灰石和白云石2．1矿渣微粉的特点分解出的CaO和MgO与铁矿石中的杂质成分、焦炭中的由于矿渣与水泥熟料相比具有玻璃体含量高，易碎灰份等形成熔融物，通过排渣口排出而形成Ⅲ。在化学难磨的物理特性，和水泥熟料一起粉磨时，其比表面积成分上，高炉矿渣同时含有Ca0、Si0、A1。0。，是钙一铝一为300m／kg左右，难以磨得更细，影响了其潜在活性的硅三元体系，在CaO—

3、Si02-A1。0。三元相图中，与硅酸盐发挥。研究表明[53：矿渣比表面积达350m／kg以上时，活水泥落在同一个相区，具有潜在的水化活性眩]。长期以性才能得到激发，且比表面积越l火，活性越好，甚至可以来，高炉矿渣主要被水泥生产企业，尤其是立窑水泥生超过水泥的活性。如果将矿渣进行单独粉磨，由于其比产企业用于加速水泥熟料中的游离钙消解，可降低水泥表面积达到400mz／kg以上，则其活性可以得到充分发成本、增加水泥产量等，即作为水泥混合材来使用。按标挥。准规定，矿渣水泥是在熟料和矿渣中加入适量石膏，共高活性指数的矿渣微粉应用到混凝土可等量替代同混合粉磨

4、或先分别粉磨熟料、矿渣和石膏，再按适量大量水泥，并且能够提高混凝土的综合性能。矿渣微粉配比充分混合而成。实际生产出的矿渣硅酸盐水泥具有掺入混凝土后，可以降低混凝土集料(沙、石等)热化反低能耗、低成本、大量利用工业废渣，并可降低混凝土的应引起的混凝士体积膨胀开裂；矿渣微粉内较多的钙矾水化热和提高耐久性等优点，但目前还存在不少不足之石结晶，能降低混凝土的孔隙率，降低氯离子的渗透，形处[。，4]：成对钢筋的防腐保护层；降低水泥中的铝酸三钙及可溶(1)早期强度低，凝结时问延长；性氢氧化钙的含量，减小由于硫酸盐等的侵蚀引起的混(2)加入的大量工业废渣，尤其是

5、大量矿渣的掺入使凝土膨胀，从而改善混凝土的泵送、坍落度损失等工作矿渣水泥和易性较差、渗水性大等，性质较不稳定；性，提高混凝土的后期强度，具有良好的耐久性、耐蚀性(3)加入的矿渣大多活性较低，需要掺入激发其活性和耐磨性6J。的外加剂，成本较高。矿渣微粉的价格较低，具有经济性，适合在集中搅随着我国水泥生产工业结构的大幅度调整，自拌的商品混凝土中使用。矿渣微粉与水泥、石子、黄沙搅2000年以来，立窑水泥产量已减少了l亿多吨，也就意拌成的混凝士，具有后期强度高、水泥水化热低、耐磨性味着混合材掺量减少了3000多万吨。随着高炉矿渣在好、与钢筋粘结力好等优点，

6、特别适用于高层建筑、大这方面的需求量的下降，加之近年来钢铁行业的迅速发坝、机场、大型深基础及水下工程[。这种混凝土，与现展，急需寻找新的高炉矿渣消纳方式。矿渣粉磨的研究在水泥厂生产的按水泥国家标准规定的允许掺有20％与矿渣微粉的生产在近些年来发展迅速，这就为高炉矿～70％高炉矿渣的矿渣硅酸盐水泥有很大区别。渣及其他工业废渣(如粉煤灰等)的处理与利用、避免矿一)一材料研究与探讨广东建材2012年第7期2．2矿渣微粉在国内外的应用的粒化高炉矿渣》以及(GB176-2008水泥化学成分分矿渣微粉是高炉矿渣经烘干、粉磨至适当细度的粉析方法》标准中的方法进行

7、。各成分质量百分含量及主体，凭借其优良性能，成为优质的混凝土掺合料和水泥要技术指标如表l所示。混合材。许多发达国家，兴起了矿渣单独粉磨的生产工．查里芝垦箜竺些璺圭墨苎：查塑标艺，并取得了良好的使用效果。近年来，美、英、日、加拿I项目{SiO2ICaO{Mg0}A1203{MnO{TiO2}M值lK值I大等国家将掺有矿渣微粉的混凝土普遍用于各类建筑工程，并都有各自的产品标准。西欧掺有矿渣微粉的水由表l可以看出，所用的粒化高炉矿渣属于碱性矿泥约占水泥总用量的20％；荷兰矿渣微粉掺量65％-~70％渣，其胶凝性较好，通过粉磨后其活性可得到更充分的的水泥约

8、占水泥总销量的60％，几乎各种混凝土结构都激发。采用此种水泥；英国矿渣微粉每年销售量已达到1003．3矿渣微粉其他成分的掺