实施碱激发钢渣加气混凝土实验方案.docx

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1、1、实施碱激发钢渣加气混凝土实验方案（1）本周做了两组碱激发钢渣加气混凝土的实验，对前几周的报告中的方案进行了修正，采用了如下方案：A、钢渣725g,水280g,铝粉0.725g,NaOH58.3g（NaOH样品的纯度为96%）B、钢渣I1Oog,水400g,铝粉1.1g,NaOH88g,（NaOH样品的纯度为96%）,石膏63.5g首先将钢渣样品用试验磨粉磨30分钟，然后放入烘箱烘烤十余小时，然后取钢渣样品25g用水泥负压筛筛选（筛孔孔径80微米），测得其残余物为5.8g,且颜色为未粉磨前的黑色，颗粒较大。试验过程：称取样品一将水加入钢渣粉中搅拌一将NaOH加入继续搅拌一加入铝粉继续搅拌一静

2、停养护（普通加气混凝土生产流程的必要步骤，目的是在蒸压养护前，且此时砌块尚未凝结硬化，让铝粉与浆体充分反应以产生较多的小气孔）一蒸养（2）通过第一组试验，发现了几个现象：A、经历了三个放热过程：NaOH溶解于水中放热、钢渣的水化反应放热、铝粉和NaOH反应放热，过程温度较高。B、NaOH加入浆体后水化反应剧烈，迅速，铝粉加入后反应过快C、反应太快，浆体很快凝结硬化D、在静停阶段，正常加气混凝土砌块的时间为两个小时，且两小时后试块仍然较软，而碱激发加气混凝土经过很短时间（40分钟）其早已停止发气（即铝的反应已停止），具有较高强度，属于快硬早强的混凝土，且其表面非常光滑，没有可见裂纹。（静停房中温

3、度非常高，有利于反应，也有利于强度的迅速形成）而第二组试验是对第一组的改良，希望通过加入石膏，起到缓凝剂的作用，让反应速度变慢，以有利于操作。通过试验发现几乎没有效果。（3）通过实验现象的分析，希望能够改善以下几个问题：反应速度过快且剧烈、浆体过稠（密度过大流动性差）、发气过快可能也不够完全。（4）改善措施：我觉得尝试先从以下几个方面进行改进：A、反应材料的加入顺序不合理，可以将NaOH先溶于水，冷去片刻，一方面降低温度，另一方面使反应更充分B、寻找恰当的缓凝剂，使反应速度减慢，通过实验证明，普通加气混凝土的缓凝材料（石膏）对碱激发加气混凝土的缓凝效果很小，也验证了相关文献“普通硅酸盐水泥、混

4、凝土中的外加剂大多对碱激发水泥和混凝土的效果很小或者根本就没有效果”的结论。C、增加用水量，适当减少NaOH用量，本次试验的用水量过小，需大幅度增加（普通加气混凝土其水料比为54%左右），而本试验仅为0.4左右，做出来的更像普通混凝土，密度也过大D、对于之前文献中提到的钢渣的安定性问题，我想在下次的实验中加入适量的粉煤灰，将其应用于碱激发钢渣水泥以及混凝土中，可以改善安定性问题，但也带来强度的降低，通过之前阅读有关文献得知对比普通硅酸盐水泥，掺粉煤灰的碱激发钢渣水泥的28天强度、干缩性和抗腐蚀性都更优。2、阅读碱激发矿渣粉煤灰水泥及混凝土研究通过查找有关资料得知福建省拥有相当丰富的高炉矿渣资源

5、：福建三明钢铁有限公司、福建三安钢铁有限公司等钢铁厂每年的高炉矿渣总排放量在200万吨以上，因此具有潜在的高炉矿渣产地。另外，在位于福州的华能电厂每年的粉煤灰水泥产量30几万吨。福建省内整体而言这两种工业废物的产量较为丰富。该文为了克服使用液体碱（如水玻璃）作激发剂时不方便，凝结时间难以控制等缺点，采用了使用固体碱激发制备矿渣粉煤灰水泥及混凝土。碱矿渣水泥在前苏联已应用多年，国内重庆建筑大学与南京化工大学等进行了研究开发,制作早强、高强水泥。这种水泥除早强、高强外，还具有极好的耐久性。因为NaOH、KOH、Ca（OH）2等碱激发剂使矿渣中铝、镁、钙玻璃结构中的Si-O,A1-O键断开，使硅铝离

6、子加快溶出，当有石膏时，生成AFt,加快矿渣水化。碱激发矿渣的最终生成物是钠、钙铝硅酸盐、钠铝硅酸盐、钠钙铝铁硅酸盐等沸石，均是造岩矿物,因此有很好的耐久性。该文研究了粉煤灰掺量对碱矿渣水泥强度的影响，得出了如下的实验结果:6冬展.(%初JAGiU(M)执折匕度M)3d7d28d3d7dZSd049059.27.S83510.60I11O10442548a198811.40D4030421548388510.40H903040047.660.08379.8010704034247.25S26739.6010205031243.855S6.578.20840另外，粉煤灰掺量对碱矿渣水泥标准稠度及

7、凝结时间的影响如下表所示:终&(m山025.8250Q1026.1021912026.561201763028.22171XX)4028.223104155028.59362512月NOH倍球为5.16可以看出：随着粉煤灰掺量的增加，水泥的抗压强度不断下降，这主要是由于粉煤灰的活性较矿渣难于激发,但由表可以看出,掺入10%粉煤灰时,抗折强度有所提高，而当粉煤灰的掺量为2030%时，水泥抗折强度与不掺相比,变化不大,随着粉煤灰掺量的增加,水泥的标准稠度用水量不断增加,这有利于改善矿渣水泥的泌水性能。由表可以看出，随着粉煤灰掺量的增加，水泥的凝结时间得到进一步的延长，当掺量为20%时，初凝为2:0

8、0,终凝为2:56,凝结时间更趋合理。由此可见，掺入2030%的粉煤灰，可制备525号碱矿渣水泥,并且凝结时间较合理。试验过程中,我们发现,当掺入2030%粉煤灰后,对于NaOH激发的碱矿渣水泥的表面泛碱及疏松现象已基本消除，其原因主要是由于粉煤灰的掺入改善了碱矿渣水泥的泌水性能,从而使水泥表面的强度和试块内部一样得到发展。实验中还发现掺入5%的石膏，不仅可以提高碱矿渣水泥混凝土的早期强度，还可以改善混凝土的表面泛碱及疏松现象。另外，对于该类碎的养护与普通硅酸盐碎有些区别，脱模后不能立即放入水中养护,否则强度将大幅度下降。文中最终以粉煤灰取代20%的矿渣取得了较好的经济效益且满足相关技术标准。准备借鉴该文思路制定矿渣粉煤灰水泥混凝土实验方案。下周计划1、水泥胶砂实验。2、购买矿渣及粉煤灰，初步制定矿渣粉煤灰水泥试验方案3、继续阅读相关文献，理解常见激发剂机理，思考这几周吴老师所提问题。4、思考造成碱激发水泥混凝土产品未能推广的原因。