用于混凝土中钢渣早强剂的研究

摘要

我国的钢产量近十几年一直处于全世界第一，2009年我国的钢产量已达到5.65亿吨。钢渣是钢铁企业的主要固体废物，每炼100吨粗钢一般产生10吨至15吨钢渣。我国钢渣的利用率低，钢铁企业堆积的大量钢渣不仅对环境造成严重污染，并且占用大量土地。钢渣较低的活性成分含量和致密的结构导致钢渣早期强度很低，对钢渣的利用造成不利影响。
　　 本文主要研究不同早强剂对钢渣胶凝材料早期强度的激发效果问题。首先研究钢渣掺量和比表面积对钢渣胶凝材料各种性能的影响，然后研究了各种无机和有机早强剂单掺和复掺对钢渣早期强度的激发效果，得到效果较好的激发剂和其最佳用量。主要结论如下：
　　 硫酸盐激发剂、碱激发剂均能提高钢渣胶凝材料的早期强度；不同碱激发剂复掺或不同硫酸盐激发剂复掺比单掺一种碱激发剂或硫酸盐激发剂效果更好；碱激发和硫酸盐激发共同作用时，比单独的碱激发或硫酸盐激发效果更好。有机早强剂对钢渣的激发效果不明显，将有机早强剂和无机早强剂复掺后，对早期强度的激发效果远没有无机早强剂好。效果最好的激发剂是CaSO4·1/2H2O和NaOH以1％：0.4％的比例复掺，使钢渣胶凝材料的3d抗压强度比不添加早强剂时提高54.5％，7d强度提高15.2％。
　　 钢渣胶凝材料的SEM表明，钢渣的水化比水泥慢很多，3d时钢渣颗粒还未水化，水泥生成的水化凝胶包裹在钢渣颗粒的周围，浆体结构疏松。掺各种早强剂的钢渣的XRD图谱分析表明，掺加激发剂后，钢渣胶凝材料生成的钙矾石含量增多。

目录

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第一章 绪论

1.1钢渣的来源

1.2钢渣的分类、矿物和化学组成及理化性质

1.2.1钢渣的分类、矿物和化学组成

1.2.2钢渣的物理化学性质

1.3钢渣的处理工艺和方法

1.3.1钢渣的湿法处理技术

1.3.2钢渣的干法处理技术

1.4钢渣利用现状概述

1.4.1钢铁企业内部的循环利用

1.4.2钢铁企业外部利用

1.5钢渣应用中遇到的主要问题

1.5.1体积安定性问题

1.5.2早期强度低问题

1.6钢渣安定性的解决方法和钢渣的活性激发

1.6.1钢渣安定性的解决方法

1.6.2钢渣活性的激发方法

1.7本课题的意义

第二章 试验原料与研究方法

2.1研究的主要内容和技术路线

2.1.1研究的主要内容

2.1.2研究的技术路线

2.2试验原料

2.2.1激发剂

2.2.2水泥和标准砂

2.2.3新余钢渣

2.3试验设备和分析仪器

2.4试验研究方法

2.4.1钢渣胶凝材料需水量、凝结时间的测定

2.4.2水泥胶砂流动度的测定

2.4.3钢渣替代部分水泥的胶砂试验

2.4.4钢渣水泥胶凝材料的水化产物及微观结构分析

第三章 钢渣比表面积和掺量对钢渣胶凝材料性能的影响

3.1钢渣比表面积对钢渣胶凝材料性能的影响

3.2钢渣掺量对钢渣胶凝材料性能的影响

第四章 早强剂对钢渣胶凝材料强度的影响

4.1无机早强剂单掺对钢渣胶凝材料强度的影响

4.1.1结果与分析

4.1.2小结

4.2无机早强剂复掺对钢渣胶凝材料强度的影响

4.2.1结果与分析

4.2.2小结

4.3有机早强剂单掺复掺以及无机有机早强剂复掺对钢渣胶凝材料强度的影响

4.3.1有机单掺和复掺早强剂对钢渣胶凝材料强度的影响

4.3.2小结

第五章 钢渣胶凝材料水化机理的研究

5.1钢渣胶凝材料水化试样SEM分析

5.2硫酸盐激发机理

5.3碱激发机理

5.4复合激发机理

5.5钢渣胶凝材料水化试样XRD分析

第六章 结论和展望

6.1结论

6.2存在问题和展望

参考文献

致 谢

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