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1、舒連峰等：堿礦渣一粉煤灰快硬復(fù)合膠凝材料堿礦渣一粉煤灰快硬復(fù)合膠凝材料舒連峰，劉金亮，李忠東，王兵，田孝義，鞏象順，崔亦方，馮劍宇，程曉旭(1．淄博建魯工程建設(shè)項目管理公司，山東淄博255000；2．北京東方雨虹防水工程有限公司，北京100123)【摘要】堿激發(fā)膠凝材料具有水化產(chǎn)物穩(wěn)定、孔隙率低、強(qiáng)度高及耐久性好等優(yōu)點。文中采用粉煤灰替代部分礦渣，研究了堿礦渣一粉煤灰快硬復(fù)合膠凝材料的膠凝特性，重點探討了該體系的凝結(jié)時間、抗折及抗壓強(qiáng)度性能?！娟P(guān)鍵詞】堿膠凝材料；水玻璃；粉煤灰【中圖分類號】TU528．044【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】
2、1001—6864(2012)07—0011—02堿膠凝材料是用堿金屬化合物作堿組份去激發(fā)礦渣等緩凝劑：試驗采用復(fù)摻硝酸鋇和水泥熟料的方法。其工業(yè)廢渣而得到的一種水硬性膠凝材料，主要水化產(chǎn)物是中，硝酸鋇為分析純，摻量為0．3％(以礦渣質(zhì)量計)；熟料比成分復(fù)雜的低Ca／Si比水化硅酸鈣與沸石類礦物，孔隙率表面積為360m／kg，摻量為1％(以礦渣質(zhì)量計)。低、強(qiáng)度高、水化完全，耐久性好。再加上其生產(chǎn)工藝簡單、1．2試驗方法原料豐富、可利用較多的工業(yè)廢渣、減少環(huán)境污染，被廣泛(1)凝結(jié)時間。依據(jù)GB／T1346—2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠應(yīng)用于各
3、類工程建設(shè)并取得了良好效果Ll-3J。近年來國內(nèi)度用水量凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》，用維卡儀測定初凝外對這一類材料的研究和開發(fā)逐漸增多，成為研究的熱點與終凝時間。之一。堿膠凝材料所用的主要原料是一些工業(yè)排放的廢渣(2)抗壓強(qiáng)度。試體制備：采用40mmX40ramX(如礦渣)、尾礦、粘土等和不同類型的含堿物質(zhì)，有的需要160mm三聯(lián)試模成型，按配比分別稱取礦渣、粉煤灰試樣添加少量的含鈣物質(zhì)。堿性物質(zhì)尤其是強(qiáng)堿性物質(zhì)對這類(總計為1600g)，水灰比為0．25(扣除水玻璃溶液引入的水材料是必不可少的，它的作用不僅在于激發(fā)原料，使之具有份)，
4、水玻璃摻量為5％(以Na20質(zhì)量計)，與緩凝劑(硝酸膠凝性，同時還將參與反應(yīng)形成新的含堿的水化產(chǎn)物。然鋇和水泥熟料)，在振實臺上振實60s來排除氣泡。而，隨著礦渣資源日益稀缺，減少堿膠凝材料體系中礦渣用2配合比量比例，尋求其它替代材料具有重要意義。文中采用粉煤堿礦渣一粉煤灰快硬復(fù)合膠凝材料的編號及其配比見灰替代部分礦渣，研究了堿礦渣一粉煤灰復(fù)合膠凝材料的表2。膠凝性能。表2堿礦渣一粉煤灰復(fù)合膠凝材料試驗配比％1原材料與試驗方法1．1原材料礦渣：采用首鋼細(xì)磨礦渣，比重為2．89g／cm，比表面積為392m2／kg，化學(xué)組成見表1。粉煤灰：
5、采用石景山二級粉煤灰，比重為2．14g／em，比表面積為427m2／kg，化學(xué)組成見表1。表1原材料的化學(xué)組成％備注：試樣s3訂代表礦渣占粉體總重的30％，而粉煤灰則占70％，其它試樣依次類：畦。3結(jié)果與分析3．1凝結(jié)時間標(biāo)準(zhǔn)砂：采用廈門艾思?xì)W標(biāo)準(zhǔn)砂有限公司生產(chǎn)的標(biāo)堿礦渣一粉煤灰快硬復(fù)合膠凝材料的凝結(jié)時間是以準(zhǔn)砂。c：=0．25基準(zhǔn)來測定的，水玻璃模數(shù)M=1．2、1．4、1．6和1．8水玻璃溶液：采用模數(shù)M=2．7的工業(yè)級速溶粉狀硅酸的試驗結(jié)果見圖1。鈉、工業(yè)級氫氧化鈉、水，通過加熱溶解、冷卻并靜置1d的方由圖1可知，堿礦渣一粉煤灰快硬
6、復(fù)合膠凝材料的凝結(jié)式，獲得所需模數(shù)、濃度的水玻璃溶液，用作激發(fā)劑。摻量時間在14～50min以內(nèi)，并且初、終凝時間間隔較短(5min為5％(以Na2O計)。左右)，說明堿礦渣復(fù)合膠凝材料水化、硬化迅速，適宜用于12低溫建筑技術(shù)2012年第7期(總第169期)等反應(yīng)，短時間內(nèi)生成大量的c—s—H凝膠或水化鋁硅酸鈣，從而加速水化J。不同模數(shù)水玻璃對試樣凝結(jié)時間變冒d善氧坦輾擊善讎啜轄．曼．曼化規(guī)律基本一致，只是純礦渣受影響較大。當(dāng)水玻璃模數(shù)厘厘M=1．4時，各試樣的凝結(jié)時間相對長一些。茁笛好好3．2凈漿抗壓強(qiáng)度鞋爨堿激發(fā)礦渣一粉煤灰快硬復(fù)合
7、膠凝材料各凈漿試樣的S3F7S5F5s7F3SS3F7$5F5$7F3S1d、3d、28d與90d的抗壓強(qiáng)度結(jié)果見圖2。當(dāng)水玻璃模數(shù)分(a)初凝時間(b)終凝時間別為M=1．2、1．4、1．6、1．8時，各試樣90d強(qiáng)度都持續(xù)增長，圖l堿礦渣一粉煤灰復(fù)合膠凝材料的凝結(jié)時間并未出現(xiàn)強(qiáng)度倒縮現(xiàn)象，只是增長趨勢變緩。隨著礦渣摻量的增加，堿膠凝材料試樣的強(qiáng)度持續(xù)增長，試樣s7乃的快硬修補(bǔ)材料。在堿膠凝材料體系中，水玻璃水解善生毯成鼠的幽轄ld最低強(qiáng)度也有38．6MPa，90d最高強(qiáng)度達(dá)到113．2MPa。NaOH和含水硅膠(SiO·aq)具有雙
8、重作用：OH一使礦渣玻此外，當(dāng)水玻璃模數(shù)M=1．4時，后期激發(fā)效果較好。璃態(tài)結(jié)構(gòu)迅速解體，而含水硅膠又與溶于水中的ca2、Ar(a)ld(b)3dIII、暇幽轄(c)28d90d圖2堿礦渣一粉煤灰快硬復(fù)合膠
