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1、廣西大學碩士學位論文SSC綠色膠凝材料的研制姓名:李理弦申請學位級別:碩士專業(yè):化學工藝指導教師:范基駿;李浩璇20070430SSC綠色膠凝材料的研制摘要通過查閱文獻對國內(nèi)外工業(yè)廢渣在水泥工業(yè)的應用情況進行了深入的了解。在前人研究的基礎上對鋼渣礦渣水泥(SSC)綠色膠凝材料進行了研究,提出了SSC綠色膠凝材料的協(xié)同水化機理理論?!疭SC綠色膠凝材料的協(xié)同水化理論是建立在堿激發(fā)膠凝材料的物理化學基礎上的。它的基本內(nèi)容是:SSC綠色膠凝材料中的各種原料在合理配料比時,會發(fā)生協(xié)同水化作用。膠凝材料漿體中的水玻璃水解生成氫氧化鈉和硅膠,強堿和礦渣原料的表面反應,
2、使其表面大分子無機聚合物解聚成小分子量的聚合體;漿體中的硅膠與小分子量的聚合體反應生成水化硅酸鈣凝膠,同時產(chǎn)生的氫氧化鈣和另一種外加劑反應生成強堿,產(chǎn)生的強堿又促進礦渣材料表面聚合體解聚。這兩個反應是協(xié)同進行的,它們使?jié){體快速水化達到較高的強度性能。本文先采用不同的養(yǎng)護方式對激發(fā)劑種類進行篩選,再采用正交試驗設計方法進行實驗設計。通過大量的實驗,得到的大量數(shù)據(jù)表明SSC綠色膠凝材料的原料中對強度影響最大的是復合礦渣原料摻入量。對復合礦渣材料有較好激發(fā)效果的激發(fā)劑對單一的一種礦渣并不具有良好的激發(fā)效果。采用正交試驗預測的漿體強度趨勢并不符合正交試驗的效應分析趨
3、勢,這說明正交試驗的結(jié)果不能用正交試驗對本實驗具有復雜成分組成的復合礦渣膠凝材料的強度規(guī)律進行準確的預測。而且堿性激發(fā)劑只在一定的配比范圍內(nèi)對復合礦渣膠凝材料有很好的激發(fā)效果。試驗得到了強度較高的漿體配比。蒸汽養(yǎng)護時得到漿體28天齡期的最高強度達68.2MPa,其配比為:復合礦渣83%,氫氧化鈣5.6%,水玻璃2.8%,碳酸鈉8.3%。水槽養(yǎng)護時得到漿體28天齡期的最高強度達53.OMPa,配比為:復合礦渣80%,水泥熟料5.7%,水玻璃5.7%,碳酸鈉8.6%。得到了較好的鋼渣、礦渣、粉煤灰三種廢渣的復合礦渣激發(fā)劑配比,SSC綠色膠凝材料的生產(chǎn)將大大節(jié)約水
4、泥熟料的用量。通過XRD和SEM等實驗測試方法對這兩種漿體進行分析,發(fā)現(xiàn)漿體中都產(chǎn)生了一定量的水化物,而且漿體非常致密。雖然實驗得到了較高強度的漿體配比,但得出的漿體存在著快凝現(xiàn)象,這一性質(zhì)會大大限制SSC綠色膠凝材料的應用,有待于進一步的實驗研究改進。綜上所述,通過對SSC綠色膠凝材料的系統(tǒng)研究,得到了較好性能的廢渣大摻量膠凝材料,提出了SSC綠色膠凝材料的協(xié)同水化理論,這將促進工業(yè)廢渣在水泥工業(yè)中的進·步研究和應用。關鍵詞:綠色鋼渣礦渣水泥協(xié)同水化RESEARCHoNGREENSLAGANDSTEEL姒GCEⅣⅡLNTAfterlookingthroug
5、hthedevelopmentdataofindustrialwasteslagappliedin’.:ementindustrydomesticallyandabroad,thesituationofslagresearch1嘲deeplyknown.Onthefoundationofotherresearchers’study,wehavedonealotofexperimentonsteelslagandslagcement(ssc),deducedatheoryofsynergistichydration,whichcanbeoccurredinhy
6、drationprocessoftheSSCpaste.SSCpaste’Ssynergistichydrationtheoryisestablishedonthephysicalandchemicaltheoryofalkali-activatedgelmaterial.ItsbasicclauseisthattherawmaterialsofSSCwillsynergistichydratetogetherasth呵satisfiedthemixqualification.Atfirststep,waterglassinthepastehydrolyze
7、dandturnedintosodiumhydroxideandsilicagel.Thenthelargeinorganicpolymeroftheslags’sufacereactedwithsodiumhydroxideandbrokeintosmallermasspolymers,apartofcalciumhydroxiedeproducedinthisreactionreactwithsilicagelandbecomeC-S-Hgel.Thenanotherpartofcalciumhydroxidereactwithcarbonatequic
8、klyandgeneratesodiumhydrox