鋼渣中F-CaO膨脹性研究.pdf

1、鋼渣中是煉鋼過程中排放出的廢渣，主要礦物相為C2S、C3S，與硅酸鹽水泥熟料相似，因此鋼渣具有很大的潛力被用作膠凝材料。鋼渣中含有較多的f-CaO，水化會產(chǎn)生體積膨脹，是造成鋼渣安定性不良的最主要原因，也是制約鋼渣應用的最主要原因。本文根據(jù)對國內(nèi)多家鋼廠鋼渣中f-CaO的組成分析結(jié)果，參照煉鋼過程，制備配比為CaO·aFeO1.5·bMnO2體系的三組分f-CaO，研究其水化活性，并將其摻入到基準水泥中研究其摻入量、粒度對水泥凈漿試樣膨

2、脹率的影響以及膨脹過程中漿體微觀結(jié)構(gòu)、孔結(jié)構(gòu)的變化。
　　CaO·aFeO1.5·bMnO2體系的三組分f-CaO中主要包含兩類物質(zhì)，單一相CaO以及固溶體相。單一相CaO水化活性較高，常溫水化24h可以完全水化生成Ca(OH)2，而固溶體相水化活性較低，常溫條件下幾乎不水化，100℃沸煮3h可以部分水化生成Ca(OH)2以及其他固溶體，壓蒸3h可以完全水化。單一相CaO并不會對水泥凈漿試樣膨脹造成影響，只是像硅酸鹽水泥中普通膠凝

3、材料一樣水化形成膠凝體系。三組分f-CaO中固溶體相是造成水泥凈漿試樣壓蒸條件下膨脹最主要原因。水泥凈漿試樣壓蒸膨脹率y與三組分f-CaO摻量x之間存在指數(shù)型函數(shù)關系y=K1eK2x，對于配比為CaO·aFeO1.5·bMnO2的三組分f-CaO，式中(a+b)的值越小，則K2越大，即水泥凈漿壓蒸膨脹率的增加速度隨f-CaO摻量的增加而加快。
　　現(xiàn)行行業(yè)標準YB/T140-2009《鋼渣化學分析方法》中f-CaO含量的檢測方法只

4、能檢測出鋼渣中單組分f-CaO以及多組分f-CaO中的單一相CaO，并不能檢測出多組分f-CaO中的固溶體相。新余熱燜鋼渣中f-CaO的含量為5.44％，其中絕大部分為單一相CaO，固溶體含量極少，因此，與三組分f-CaO相比，鋼渣中所測得的f-CaO膨脹能力較低。當水泥凈漿中三組分f-CaO摻量與鋼渣中f-CaO均為0.5％左右時，摻三組分f-CaO凈漿壓蒸膨脹率為0.4％，而摻鋼渣中f-CaO的凈漿膨脹率只有0.15％，即使摻鋼渣中

5、f-CaO含量達到3.324％，其壓蒸膨脹率只有0.3148％。
　　當水泥中f-CaO摻入量為0.375％時，f-CaO顆粒的粒徑越大，則凈漿試樣的壓蒸膨脹率越大，當f-CaO粒徑為1-2mm時，沸煮條件下凈漿試樣即發(fā)生斷裂，而當f-CaO粒徑＜0.18mm時，凈漿試樣的壓蒸膨脹率與純水泥凈漿的壓蒸膨脹率較為接近。SEM圖像顯示當水泥中摻入粒度較大的三組分f-CaO時，壓蒸處理后其水化產(chǎn)物與凝膠體系結(jié)合不緊密，且因為其膨脹集中，