无熟料钢渣矿渣水泥的胶凝性初步研究.doc

无熟料钢渣矿渣水泥的胶凝性初步研究.doc无熟料钢渣矿渣水泥的胶凝性初步研究
摘要：以鞍钢钢渣和矿渣为主要成分，制备岀了无熟料钢渣矿渣 水泥。通过正交试验优化配比，当矿渣粉59%,钢渣15%,电石渣20%和脱 硫石膏6%制备出的胶凝材料强度较高，可达32. 59 Mpa。通过XRD和SEM 对胶凝体系的水化过程进行分析，结果表明，体系在水化过程中生成钙矶 石(AFt)相和C-S-H凝胶，成为体系强度的主要来源;钢渣和矿渣的连锁 激发过程对强度的增长起促进作用。
关键词：钢渣；矿渣;水泥；C-S-H;钙矶石
Preliminary Investigation on Clinker-free Slag-Steel Slag Cement
Wang Si-jingl, 2 Ni Wenl, 2 Qiu Xia-jiel, 2
(1. School of Civil and Environmental Engineering, University of Science and Technology, Beijing, 100083, China; 2. Key Laboratory of the Education of China for High-Efficient Mining and Safety of Met al Mines, Universi ty of Science and Technology, Beijing, 100083, China)
Abstract： A kind of clinker-free slag-steel slag cement was prepared by the st eel slag and blast furnace slag from Ans teel compan y. Ort hogonal test was used to optimize the st reng th of the cementitious material. The resuIts showed that with the ratio of
st eel slag : iron slag : carbide slag : gypsum of Flue Gas
Desulfurization Waste (FGDW) =57%： 15%： 20%： 8% had an optimized
st reng th, the st reng th can arrived 32. 59 Mpa. Hydration processes of cementitious material was analysed by XRD and SEM methods・ The resuIts show that the system can produce AFt and C-S~H gel in the hydra tion process which mainly cont rib utes the sys tem，s st reng th. The strength can be improved by the chain to inspire reaction of slag and steel slag・
Key Words: steel slag; blast furnace slag; cement; C~S-H; ettringite
我国是世界上最大的水泥生产国，水泥生产中排放大量的二氧化碳和 其它环境污染物，水泥行业已经被国家列为必须进行低碳治理的重点，研 究水泥替代品减少水泥或水泥熟料的使用量对我国的可持续发展和环境 保护具有重要意义。
钢渣是钢铁企业的主要废渣之一，排放量约为钢产量的15%〜20%,我 国作为世界上最大的钢铁生产国，2013年钢渣排放量为10127万吨，利 用率仅为30%[1]。钢渣与水泥熟料的化学成分较接近[2-5],可以替代部 分水泥熟料通过水化作用给反应体系提供活性硅氧四面体和Ca (0H) 2。 矿渣作为混合材用于水泥生产和作为矿物参合料用于配制混凝土已在我 国取得良好效果。钢渣与矿渣复合可以相互激发、相互促进水化，产生复 合超叠加效应。但钢渣水化释放Ca (0H) 2的速度较慢[6],对矿渣水化
的早期激发作用不明显，导致体系早期强度低，而富含Ca2+的电石渣在水 化反应早期即可为体系提供Ca （OH） 2,所以适当掺入电石渣可提高体系 早期强度。
钢渣矿渣等工业废渣在胶凝材料中的高掺量使用不仅能提高固体废 弃物的利用率而且随着水泥熟料生产的环保成本不断提高会给企业创造 更大的利润空间。
水泥和混凝土发展一百多年来的理论和实践都证明C-S-H凝胶、类沸 石相和钙矶石类矿物均是对