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钢渣中MgO的水化性能及热焖工艺对钢渣水化特性的影响

钢渣中MgO的水化性能及热焖工艺对钢渣水化特性的影响

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作者：闵治安北京化工大学

学位级别：硕士

本文首先通过模拟煅烧实验制备了 f-MgO,研究了细度对模拟煅烧制备的f-MgO水化膨胀性能的影响;而后对钢渣进行了压蒸改性实验,并对改性钢渣的膨胀及水化性能进行了探究,对掺硅质材料钢渣进行了压蒸改性实验,研究了硅质材料对改性钢渣膨... 详细信息

本文首先通过模拟煅烧实验制备了 f-MgO,研究了细度对模拟煅烧制备的f-MgO水化膨胀性能的影响;而后对钢渣进行了压蒸改性实验,并对改性钢渣的膨胀及水化性能进行了探究,对掺硅质材料钢渣进行了压蒸改性实验,研究了硅质材料对改性钢渣膨胀及水化性能的影响,明确了钢渣最佳改性工艺,为钢渣的资源化应用进行理论铺垫。高温煅烧抑制了 f-MgO的水化、体积膨胀性能,增大f-MgO的细度,可明显改善其水化、体积膨胀性能。于20 ℃养护制度下,f-MgO的水化反应能力较弱,体积膨胀性能弱,掺MgO试样在养护360 d后依然有膨胀趋势;于60 ℃养护条件下,当掺入MgO粒度较小(中位经D50=9 nm)时,掺MgO试样在养护28 d后其体积膨胀率便逐渐平稳,但当掺入MgO粒度较大(D50=120nm)时,掺MgO试样的膨胀率快速发展,最终断裂;增大f-MgO的细度可提高其水化放热速率,其总放热量也会随之增加,在将MgO掺入水泥中后,MgO降低了水泥的水化放热速率及总放热量,且掺入MgO的细化程度越小,降低幅度越大;MgO于水泥浆体中的水化产物形貌呈不规则块状,多填充于孔洞中。钢渣经压蒸改性后,其膨胀性能得到有效控制;钢渣中的f-CaO对高温高压环境较为敏感,于0.2 MPa下压蒸30 min即可快速水化,而f-MgO则较为稳定;在钢渣替代30%的水泥的条件下,改性钢渣会降低掺钢渣试样的水化热,并且随着改性压力和温度的增大,试样的水化热量逐步降低;压蒸改性处理对钢渣的胶凝活性有一定负面影响,较掺未改性钢渣试样,掺改性钢渣试样的力学性能有不同程度的降低;电镜数据显示,掺改性钢渣试样的结构较为松散,含有较多的孔洞和微裂纹,不利于强度发展。钢渣在掺硅质材料并经压蒸改性后,其水化膨胀相的含量有明显降低,压蒸安定性合格;掺硅质材料钢渣经压蒸改性后,改性钢渣中Ca(OH)2与硅质材料发生反应,并生成CSH凝胶;CSH凝胶可对掺改性钢渣试样的水化起到激发作用,提高了试样的力学性能;此外,掺改性钢渣试样的水化诱导期较短,第二放热峰出现提前,试样的水化放热量较低;当硅质材料的掺量超过5%后,改性钢渣中的硅质材料以“过剩”状态存在,此部分“过剩”硅质材料会与掺钢渣试样水化形成的Ca(OH)2进行“二次火山灰”反应,亦可提高试样力学性能,但限于硅质材料的化学反应能力较低,使得在其掺量超过20%后,于短时间内“二次火山灰”反应对试样的力学性能的提升作用较小;电镜数据显示,掺改性钢渣试样的结构致密,各类水化产物无序生长,相互堆叠,孔洞较少,孔隙率较低;综合成本等外在条件,明确选取改性条件为0.2 MPa-30 min,硅质材料掺量为20%的改性工艺。

关键词：钢渣 f-MgO 细度强度膨胀率热焖改性

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热炯工艺对钢渣水化性能的影响

热炯工艺对钢渣水化性能的影响

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中国硅酸盐学会水泥分会第七届学术年会

作者：吴其胜闵治安刘家祥黎水平诸华军杨涛盐城工学院材料科学与工程学院北京化工大学材料科学与工程学院

钢渣经压蒸改性后,其膨胀性能得到有效控制,其水化膨胀相的总含量低于3%。钢渣中的f-CaO于0.2MPa下压蒸0.5h即可快速水化,而f-MgO则较为稳定;在钢渣替代30%的水泥的条件下,改性钢渣会降低掺钢渣水泥的水化热。压蒸改性处理对钢渣的胶凝... 详细信息

钢渣经压蒸改性后,其膨胀性能得到有效控制,其水化膨胀相的总含量低于3%。钢渣中的f-CaO于0.2MPa下压蒸0.5h即可快速水化,而f-MgO则较为稳定;在钢渣替代30%的水泥的条件下,改性钢渣会降低掺钢渣水泥的水化热。压蒸改性处理对钢渣的胶凝活性有一定负面影响,掺改性钢渣试样的力学性能有不同程度的降低。钢渣在掺粉煤灰并经压蒸改性后,其水化膨胀相的含量有明显降低,压蒸安定性合格;掺硅质材料钢渣经压蒸改性后,改性钢渣中Ca(OH)与硅质材料发生反应,并生成CSH凝胶;CSH凝胶可对掺改性钢渣试样的水化起到激发作用,提高了试样的力学性能。当粉煤灰掺量超过5%时,改性钢渣中的硅质材料以"过剩"状态存在,此部分"过剩"硅质材料会与掺钢渣试样水化形成的Ca(OH)进行"二次火山灰"反应,可提高试样力学性能。当粉煤掺量大于20%时,短时间内"二次火山灰"反应对试样的力学性能的提升作用较小。SEM表晨掺改性钢渣的复合胶凝材料的结构致密,各类水化产物无序生长,相互堆叠,孔洞较少,孔隙率较低。改性条件的最佳条件为0.2MPa-0.5h,粉煤灰掺量为20%的改性工艺。

关键词：热焖改性钢渣粉煤灰 f-MgO 水化性能膨胀率

来源： cnki会议评论

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