矿渣在水泥生产中的应用.docx
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矿渣在水泥生产中的应用
矿
渣
在
水
泥
中
的
应
用
目录
矿渣粉研究分析..............................................................................3
矿渣水泥活性研究..........................................................................6
不同矿渣水泥水化情况的微观分析...........................................11
磨细矿渣对水泥基材料热膨胀性能影响的研究.......................14
粉煤灰及矿渣对硬化水泥石干缩变形的影响...........................17
矿渣细度与掺量对水泥性能的影响...........................................22
矿渣粉颗粒群参数对矿渣活性和混合水泥性能的影响...........25
矿渣掺量对水泥基材料抗硫酸镁侵蚀性能影响的研究...........33
温度对矿渣水泥活性的影响.......................................................37
大掺量矿渣硅酸盐水泥性能的改进及优化...............................40
熟料和矿渣比表面积与水泥浆体流变性的线性关系...............44
矿渣微粉对水泥砂浆泌水性能影响的研究...............................48
高活性矿渣粉对矿渣水泥性能的效应.......................................53
高掺量矿渣水泥的水化物相分析................................................59
小结.................................................................................................67
矿渣粉研究分析
1定义:
矿渣粉是粒化高炉矿渣粉的简称,是钢铁厂冶炼生铁时产生的废渣。
在高炉炼铁过程中,除了铁矿石和燃料(焦炭)之外,为降低冶炼温度,还要加入适量的石灰石和白云石作助熔剂,他们在高炉内分解所得的氧化钙、氧化镁和铁矿石中的废矿,以及焦炭中的灰分相熔化,生成了以硅酸盐和铝酸盐为主要成分的熔融物,经淬冷成粒后粉磨所得的粉体材料,矿渣粉以无定形的玻璃体结构为主,含少量的结晶型矿物。
因矿渣中玻璃体含量多,结构处在高能量状态,不稳定,潜在活性大,需磨细才能将其潜在活性发挥出来。
它是一种优质的混凝土掺合料,由符合GB/T203标准的粒化高炉矿渣,经干燥、粉磨,达到相当细度且符合相当活性指数的粉体。
2主要成分:
不同钢铁厂的矿渣的化学成分差异很大,同一钢铁厂不同时期排放的矿渣有时也不一样,在应用矿渣时要按批次检测其化学成分的变化。
矿渣中各氧化物对水泥质量的影响如下:
(一)氧化钙
氧化钙属碱性氧化物,是矿渣的主要成分,一般占40%左右,他在矿渣中化合成具有活性的矿物,如:
硅酸二钙等。
氧化钙是决定矿渣活性的主要因素,因此,其含量越高,矿渣活性越大。
(二)氧化铝
氧化铝属酸性氧化物,是矿渣中较好的活性成分,他在矿渣中形成铝酸盐或铝硅酸钙等矿物,有熔融状态经水淬后形成玻璃体。
氧化铝含量一般为5%~15%,也有的高达30%;其含量越高,活性越大,越适合水泥使用。
(三)氧化硅
氧化硅微酸性氧化物,在矿渣中含量较高,一般为30%~40%。
与氧化钙和氧化铝比较起来,它的含量是过多了,致使形成低活性的低钙矿物,甚至还有游离二氧化硅存在,使矿渣活性降低。
(四)氧化镁
氧化镁比氧化钙的活性要低,其含量一般波动在1%~18%,在矿渣中呈稳定的化合物或玻璃体,不会产生安定性不良的现象。
氧化镁可以增加熔融矿物的流动性,有助于提高矿渣粒化质量和提高矿渣活性。
因此,一般将氧化镁看成是矿渣的活性组份。
(五)氧化亚锰
氧化亚锰对水泥的安定性无害,但对矿渣的活性有一定的影响。
其含量一般应限制在1%~3%,如果超过4%~5%,矿渣活性明显下降。
在锰铁粒化高炉矿渣中可以放宽到15%,这是因为锰铁矿渣中氧化铝的含量较高,而氧化硅含量较低。
(六)硫
矿渣中硫较多时,可使水泥强度损失较多;但硫化钙与水作用,生成氢氧化钙起碱性激发作用;氧化亚锰的存在不仅使硫化物形成有害的硫化锰,而且使硫化钙相应减少。
(七)氧化钛
矿渣中的钛以钛钙石存在,使矿渣活性下降。
国家标准中规定矿渣中的二氧化钛含量不得超过10%。
(八)氧化铁和氧化亚铁
在正常冶炼时,矿渣中的氧化铁和氧化亚铁含量很少,一般为1%~3%,对矿渣的活性影响不大。
3要求:
按国标《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(GB/T18046-2000)规定,对矿渣粉有八项技术要求:
密度、比表面积、活性指数、流动度比、含水量、三氧化硫含量、氯离子含量、烧失量。
具体指标列于下表:
4用途:
炉矿渣微粉主要用途是在水泥中掺和以及在商品混凝土中添加,其利用方式各有所不同,归结起来,主要表现为三种利用形式:
外加剂形式、掺合料形式、主掺形式。
矿渣微粉等量替代各种用途混凝土及水泥制品中的水泥用量,可以明显的改善混凝土和水泥制品的综合性能。
5优点:
矿渣微粉作为高性能混凝土的新型掺合料,具有改善混凝土各种性能的优点,具体表现为:
1).可以大幅度提高水泥混凝土的强度,能配制出超高强水泥混凝土; 2).可以有效抑制水泥混凝土的碱骨料反应,显著提高水泥混凝土的抗碱骨料反应性能,提高水泥混凝土的耐久性; 3).可以有效提高水泥混凝土的抗海水浸蚀性能,特别适用于抗海水工程; 4).可以显著减少水泥混凝土的泌水量,改善混凝土的和易性; 5).可以显著提高水泥混凝土的致密性,改善水泥混凝土的抗渗性;
矿渣水泥活性研究
张永娟,张雄(同济大学材料学院,上海200092)
摘要:
将矿渣、水泥粉磨成不同细度,以不同掺量、细度的矿粉与水泥相配伍,探讨其与矿渣水泥强度(以活性指数表示)的关系.研究表明,在矿渣低掺量(质量分数25%)时,矿渣水泥早期(7d)胶砂活性指数与矿渣水泥总体细度、水泥与矿渣的细度差均有关,即细度差愈大,总体细度愈粗,活性指数愈高;当矿渣掺量(质量分数)大于50%,细度差与早期活性有更大的关联性!
细度差愈大,活性指数愈高.矿渣水泥后期(28d)胶砂活性则与矿渣水泥总体细度的关联性很大,细度愈细,活性愈高;而水泥与矿渣的细度愈接近,活性愈高.
关键词:
矿渣细度;水泥细度;配伍;胶砂活性指数
1试验内容与结果
1.1原材料及颗粒群分布测定
试验所用矿渣取自上海宝山水泥联合公司,化学成分见表1.矿渣在实验室球磨机中粉磨成不同颗粒群分布的试样若干种.水泥取自江南水泥公司的普硅水泥,并经试验室粉磨加工.水泥、矿渣的激光粒度检测结果见表2.
2结果分析与讨论
2.1颗粒群分布与强度关系三维图分析
以每一矿渣掺量作为一大系列.对每一系列,运用Origin分析软件,以水泥、矿粉相对位置为x轴(用所配矿渣水泥的水泥中位径减矿渣中位径D50-表示),矿渣与水泥混合样的中位径(用D50+表示)为y轴,以7d和28d抗压活性指数为z轴,分析矿渣水泥颗粒群分布与强度关系.结果见图1,2,3.
由图1可见,在本研究粒度分布范围内,矿渣较水泥越细,且矿渣水泥总体细度越粗(实际上为水泥越粗,因矿渣掺量为25%,占少数),对矿渣水泥的7d活性指数的提高最为有利.7d抗压活性指数的最高区域在右上角,即细度差达10um左右,矿渣水泥总体细度的D50+=12~14um,即当水泥达正常细度(D50≈14um)时,矿渣需达到D50=3~4um的超细状态.此时,活性指数可达90%以上.
水泥、矿渣在同样细度差的情况下(可理解为水泥、矿渣颗粒群分布相对距离一定的情况下),水泥较粗,有利于矿渣水泥活性的提高.因为水泥较粗时,本身早期活性较低,而此时矿渣如果很细,则当整个体系加水后,极细的矿渣颗粒能迅速吸收水泥水化体系释放的CH晶体,使其转变成强度和密实性更好的C-S-H凝胶和水化铝酸钙及水化碳酸钙.同时,由于CH的被吸收,使C3S,C2S的水化速度又得以加大.而当水泥也很细时,由于其本身强度很高,而矿渣水泥活性指数定义为矿渣水泥强度与纯水泥强度之比乘以100,故表现为活性较高区域出现在本图右上角,而活性指数最低的区域则在左下角.说明矿渣相比水泥越粗(D50-值越小),矿渣水
泥总体越细,对矿渣水泥活性指数的提高越不利.
随矿渣掺量的增加,最佳区域逐渐移至整个右面区域,最低区域逐渐移至整个左面区域,即分布呈现从右向左的倾斜.说明矿渣掺量越高,水泥与矿渣细度差这一因素对早期活性的影响占主导地位这一特征越明显.由于矿渣颗粒坚硬,较难磨细,因此虽然它含有较多的玻璃体,但结构处于高能量状态,不稳定,潜在活性大.当它细度较水泥为粗时,其活性难以发挥,造成矿渣水泥早期活性指数偏低(传统矿渣水泥为矿渣与熟料共同粉磨,矿渣细度往往比水泥粗,这也是其早期活性偏低的原因);而当矿渣细度比水泥细时,则活性指数大大提高.故可以认为,超细矿粉之所以具有较高的活性,机理在于当矿渣颗粒粒径达到一定细度后,其潜在的活性得以充分发挥.从物理方面考虑,超细矿粉的掺入使整个"矿渣+水泥+水'体系的颗粒分布加宽,细小的矿渣微粉充填于水泥石空隙之中,使其密实度提高.这也是提高矿渣水泥早期活性的原因之一.
对于28d活性指数与颗粒群分布的关系,由图1至图3可见,各掺量矿渣的矿渣水泥系列基本一致.总的来说,矿渣水泥总体细度愈细,活性指数愈高.这是由于矿渣所具有的后期活性高这一特点,使得矿渣细度较水泥为细这一影响早期活性的主要因素隐退.矿渣与水泥共同提高细度,可以使矿渣水泥的后期活性得以提高.
另考察水泥与矿渣相对位置对28d活性的影响.活性最高区域在图下方细度差约为零的附近,且最低点也出现在水泥与矿渣细度差为零附近.可认为,影响矿渣水泥后期活性的主要因素为矿渣-水泥复合胶凝体系的总体细度,而水泥与矿渣的相对细度关系这一因素则相对减弱.当矿渣水泥总体细度增大时,水泥与矿渣的细度差愈大,即矿渣相对水泥很粗或很细.这些均不利于矿渣后期活性的发挥,说明此时水泥与矿渣的化学活性匹配凸现;而当矿渣水泥总体细度下降,水泥与矿渣的物理堆积效应逐渐显现,二者距离愈近,愈不利于粉体的紧密堆积,故而活性也相对略低.
2.2矿渣水泥活性指数与影响因子的回归分析
由三维分布图的分析结果,可以发现,影响矿渣水泥早期活性的主要因素是水泥与矿渣的相对位置,而影响后期活性的主要因素是水泥-矿渣复合胶凝体系的总体细度.现用线性回归分析法来证实上述定性结论.
表4为50%,75%矿渣掺量系列的回归结果.表中结果表明:
线性回归分析结果与Origin三维图基本一致,矿渣水泥的早期活性与水泥和矿渣相对位置(D50-)有较好的线性相关性,且为正关联,即矿渣相比水泥为细,差距愈大,矿渣水泥早期活性愈高;矿渣水泥的后期活性与总体细度(即D50+)有较好的线性相关性,且为负关联,即矿渣水泥总体愈细,后期活性愈高.
3结论
(1)在矿渣掺量较低时(25%),水泥与矿渣的相对位置、矿渣水泥总体细度对矿渣水泥的早期活
性均有影响.表现为矿渣相比水泥愈细,矿渣水泥总体细度愈粗,早期活性愈高.
(2)当矿渣掺量大于50%时,水泥与矿渣的细度差愈大,早期活性愈高.
(3)在各掺量矿渣下,矿渣水泥总体细度愈细,28d活性指数愈高.
(4)综合考虑早期及后期活性,矿渣掺量大于50%时,水泥与矿渣的细度匹配使D50->0;矿渣水
泥总体细度较小(即D50+<10um)时,其早期、后期活性指数均超过90.
不同矿渣水泥水化情况的微观分析
周胜波李庚飞
(1.渭南师范学院化学化工系,陕西渭南714000;2.渭南师范学院环境与生命科学系,陕西渭南 714000)
摘 要:
对矿渣熟料水泥和矿渣石灰水泥水化过程进行了扫描电镜(SEM)分析。
结果表明:
在水化的早期,主要是熟料的水化,太钢矿渣粉也出现了水化的迹象;随着水化的进行,矿渣水
化加强,同时两种矿渣水泥的水化产物几乎可以把矿渣的表面全部覆盖;在28d的水化产物
中氢氧化钙更加明显,呈现的是层状,说明氢氧化钙的量在矿渣水泥中从3d到28d一直都在
长大,也表明矿渣28d以前的水化过程中,矿渣的水化速度要落后于氢氧化钙的生成速度,即
矿渣的水化对矿渣水泥的水化影响主要是在水化的后期;对未水化矿渣的SEM分析表明:
矿
渣的玻璃体结构破坏早期在矿渣的表面出现点蚀,随着水化的进行,点蚀程度加大,有些成为
坑蚀。
关键词:
矿渣;水化;微观结构中图分类号:
O766 文献标识码:
A
1 实验部分
1.1 主要仪器
BS-1型勃氏透气法比表面积测定仪;QU-NATA200扫描电镜(Philps-FEI公司)。
1.2 原料
试验用矿渣是酒钢(简称为J)与太钢(简称为T)矿渣粉,密度分别为3.02g/cm3和2.94g/cm3;熟料来源于秦岭水泥厂(简称为GS),熟料为黑色致密块状,密度3.08g/cm3;石膏来源于太原石膏矿;实验用石灰为分析纯的氢氧化钙,氢氧化钙质量分数大于99.6%;原料的化学成分见表1。
1.3 样品的制备
1.3.1 原料的预处理 矿渣、熟料和石膏经烘干,分别经颚式破碎机、辊式破碎机破碎,破碎后的物料过筛,筛上物继续破碎,要求矿渣全部通过2.5mm的方孔筛,而熟料和石膏要求全部通过8mm方孔筛。
破碎料充分均化后,每次准确称取5kg物料,加入φ500mm×500mm的标准实验磨机粉体,其中矿渣粉体和熟料的比表面积在(360±10)m2/kg范围内,而石膏粉磨25min,最后得到实验需要的3种粉体。
1.3.2 样品的配制 选用上面制备好的两种矿渣粉体、硅酸盐水泥熟料和石膏按质量比为50∶46∶4的比例混匀,与之平行的样品即矿渣粉、石灰和石膏的混合比例89∶7∶4,然后按照标准稠度的用水量制备成净浆试件,1d后脱模并将试块置于养护箱中养护至3,7和28d。
把养护到规定龄期的样品取出并切片,将切片放在无水乙醇中终止水化并待用。
1.4 实验方法
1.4.1 比表面积测定 用BS-1型勃氏透气法比表面积测试仪,依GB/T8074-1987方法进行。
1.41.2 矿渣的形貌测定 使用QUNATA200扫描电镜(SEM),在下面仪器条件下进行测定:
分辨率>3.5nm,电压为30kV,高真空,最大束流为2μA。
1.4.3 水杨酸萃取法:
用0.5g水泥样品同2.5g水杨酸、35mL的丙酮和15mL甲醇一起放入烧杯,在室温下搅拌1h,并在室温放置1d后,把样品过滤,残余物用甲醇洗涤即是所要的未反应的矿渣粉,然后在电镜下观察。
2 结果与讨论
2.1 矿渣水泥和硅酸盐水泥的3d扫描电镜分析
分析硅酸盐水泥、酒钢矿渣水泥和太钢矿渣水泥的水化产物(放大倍数5000倍)以及水化结晶体(放大倍数10000倍)的扫描图片。
从图中可以看到水化产物中都有水化凝胶体、氢氧化钙和结晶体产生。
矿渣表面及周围也分布着水化产物和纤维状结晶体;但是这种水化产物究竟是矿渣水化产生的还是硅酸盐熟料水化的水化产物呢?
为了分辨,本实验利用矿渣与石灰直接作用,得到3d扫描电镜图片,由图可以看到:
对于酒钢矿渣来说3d矿渣表面水化产物很少,而太钢矿渣的3d样品已经在石灰的作用下开始有水化迹象即有水化产物覆盖在矿渣表面。
2.2 矿渣水泥和硅酸盐水泥的7d扫描电镜分析
分析矿渣与熟料混合7d的样品的扫描电镜图片。
从图上可以看到,矿渣颗粒表面覆盖了
更多的水化产物。
如果有足够的空间,结晶体就会长大,而且由于凝胶体的生成速度和数量要优于结晶体,所以部分结晶体被凝胶体包裹起来。
酒钢和太钢的矿渣与石灰混合水化7d的样品图。
由图可知,7d酒钢矿渣表面也有了明显的水化迹象,可以看到蜂窝状的水化产物覆盖在矿渣的表面,太钢矿渣的表面水化程度要比3d的水化程度大。
2.3 矿渣水泥和硅酸盐水泥的28d扫描电镜分析
分析矿渣粉与熟料混合样品水化的扫描电镜图片。
从图中可知,水化产物几乎可以把矿渣的表面全部覆盖;矿渣水泥中的氢氧化钙看得更加明显,呈现的是层状,说明氢氧化钙的量
在矿渣水泥中从3d到28d一直都是长大;同时也能看到结晶体,但是几乎被外面的水化产物包裹起来。
分析酒钢矿渣和太钢矿渣与石灰混合在28d水化龄期的扫描电镜图片。
从图可知,矿渣在28d水化程度有很大的提高,表面几乎已经被水化产物覆盖完全;纤维状结晶体只要有充分的空间就会生长及长大,而且看得很明显了。
2.4 扫描电镜对未水化矿渣的分析
用扫描电镜得到的图片显示:
水杨酸萃取法对选取未反应的矿渣量是适合的,最后得到的残余物都是未反应的矿渣颗粒。
还可以看到,矿渣的表面在早期的时候只有少量的孔洞或坑侵蚀,而到了后期矿渣的表面出现了大量的坑蚀和孔洞,氢氧化钙对矿渣的侵蚀是沿着玻璃体结构中薄弱的环节进行的,然后逐渐渗透到内部。
3 结论
(1)在矿渣水泥水化的早期(3d,7d),主要是水泥中熟料的水化,矿渣水化程度很小,酒钢矿渣和太钢矿渣比较,太钢的水化活性要好于酒钢矿渣的水化活性。
(2)矿渣在28d水化程度有很大的提高,表面几乎已经被水化产物覆盖完全,纤维状结晶体只要有充分的空间就会生长及长大。
矿渣水泥中的氢氧化钙看得更加明显,呈现的是层状,说明氢氧化钙的量在矿渣水泥中从3d到28d一直都是长大。
同时说明矿渣在28天以前消耗氢氧化钙的速度比熟料水化生成氢氧化钙的速度要慢,也就是矿渣的水化主要在后期。
(3)矿渣的表面在早期的时候只有少量被腐蚀的孔洞,而到了后期矿渣的表面出现了大量的坑蚀和孔洞,氢氧化钙对矿渣的侵蚀是沿着玻璃体结构中薄弱的环节进行的,然后逐渐渗透到内部。
磨细矿渣对水泥基材料热膨胀性能影响的研究
李清海,姚燕,孙蓓
(中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室,北京100024)
摘要:
通过在水泥基材料中加入矿物掺合料磨细矿渣,利用差示热膨胀测试方法对其热膨胀率进行了研究,结果表明:
掺入磨细矿渣的水泥石热膨胀率变化规律与纯水泥石者相似,均表现为随着温度的升高先增加后显著降低的趋势,而磨细矿渣的加入使水泥石在高温时产生比纯水泥石更大的收缩。
借助于TG-DTA和XRD测试手段,对掺加磨细矿渣后水泥石的热膨胀性能变化规律进行了机理分析。
关键词:
水泥基材料;磨细矿渣;热膨胀率;高温;机理
1.1原材料
普通硅酸盐水泥(P·O42.5R):
河北省冀东水泥集团有限责任公司生产;磨细矿渣:
河南汾江水泥厂生产,主要活性成分为CaO、SiO2、Al2O3,具有较高活性。
其化学成分见表1。
1.2试验方法
本试验采用常见的矿物掺合料磨细矿渣,掺量为10%。
磨细矿渣等量替代水泥,按照水灰比为0.28加水搅拌均匀,注入专用模具振动成型,试样尺寸为
,脱模后标养至28d再进行真空干燥处理,真空度为-0.1MPa。
由以上制得的水泥石试样经过真空干燥至恒重后,测其从室温到700℃区间内试件的热膨胀率。
测定试件的热膨胀率所用仪器是采用德国耐驰公司生产的NETZSCHD/L402EP型示差热膨胀系数测定仪,分辨率为10nm、0.05℃,测试准确度为
。
热膨胀率测试设定升温速度为4℃/min,热膨胀率随温度变化曲线由测定仪连续自动记录,升温的终止温度为测定仪样品室实际温度(无保持时间)。
同类试件留样作XTG-DTA分析用。
2试验结果及分析
2.1试验结果
图1中看出,掺入磨细矿渣的水泥石试件热膨胀率变化趋势与纯水泥石试件热膨胀率变化趋势相似。
在初始升温阶段热膨胀率逐渐增大,呈正膨胀趋势,约在150℃时热膨胀达到最大值,纯水泥石最大热膨胀率为0.214%,掺入磨细矿渣的水泥石试件热膨胀率最大0.196%。
之后随着温度的升高热膨胀率逐渐降低,掺磨细矿渣水泥石试件收缩总量比纯水泥石大,约至560℃时热膨胀率变化均出现拐点(在拐点560℃处,纯水泥石试件热膨胀率为-1.25%,掺加磨细矿渣的水泥石试件为-1.72%),继续升温纯水泥石试件热膨胀率基本保持平衡,而掺磨细矿渣的水泥石试件收缩量逐渐增大,但幅度略有减缓。
通过以上对掺有磨细矿渣的水泥石试样的TG/DTA、XRD分析可知:
掺加磨细矿渣的水泥石试样与纯水泥石试样的主要水化成分种类基本相同,升温过程中的脱水产物中没有出现新的矿物,使得掺加磨细矿渣后的水泥石与纯水泥石的热膨胀率的变化规律相似。
由于水泥石热膨胀的变化主要是高温脱除水分引起的体积收缩与固相受热膨胀双重作用造成,不同的只是二者在不同的试样中量的大小有所差别,造成掺加磨细矿渣的水泥石与纯水泥石的热膨胀率在相对量上有所差异。
2.2.膨胀机理分析
普通硅酸盐水泥在从室温至150℃过程中的水泥石排出的水分主要是水化硅酸钙和水化硫铝酸钙发生显著脱去宏观毛细水和凝胶不牢固的结合水,此段温度(80~150℃)内重量损失为2.26%,此时失水对水泥石的体积没有大的影响,热膨胀率的变化主要是由于固相自身受热膨胀所致。
温度的继续升高在150~560℃过程中,这期间主要为水化硅酸钙凝胶和Ca(OH)2脱水,水泥石体积明显收缩。
在430~460℃范围内脱水速率随温度的增加而快速增加(脱水量为1.1%),这一失重的突变主要是Ca(OH)2的分解引起的,而硅酸盐水泥石表现为水泥石继续收缩,但没有表现出体积收缩有明显的突变,说明Ca(OH)2的分解对水泥石的体积变化贡献不大,而水泥石中的凝胶连续脱水是造成水泥石体积连续收缩的主要原因。
在温度升至560~700℃过程中水泥石脱水与固相受热膨胀达到平衡。
粒化高炉矿渣微粉的主要化学成分为SiO2、A12O3、CaO,具有较高活性,矿渣潜在水硬性在碱性介质激发下而解聚,在碱性条件下,OH-破坏矿渣玻璃体表面结构,然后向内部扩散,矿渣玻璃体表面的Ca2+、Mg2+等吸附碱性溶液中的OH-、H+等,使矿渣玻璃体分散、溶解,玻璃体表面结构被破坏,促使矿渣水化。
这些OH-离子与矿渣玻璃体中的活性SiO2反应生成CaO-SiO2-H2O(C-S-H)凝胶,但其Ca/Si比较高。
这时外部的活性SiO2与其发生反应生成低Ca/Si比的C-S-H凝胶,促使硬化浆体变得更密,形成无定形相。
其中水化硅酸钙填充于水泥混凝土的孔隙中,同时降低水泥石内部及界面区Ca(OH)2晶体的含量(以水泥中的Ca(OH)2和磨细矿渣带入的大量Ca(OH)2总量计),二次反应将一部分Ca(OH)2晶体转化成了水化硅酸钙凝胶。
热膨胀率在从室温至150℃温度范围内,在DTA/TG曲线上出现的吸热峰为C-S-H凝胶和水化硫铝酸钙脱去水分引起,主要脱去的是宏观毛细水和凝胶不牢固的结合水。
此阶段水泥石试件热膨胀率的变化仍然主要是固相自身受热膨胀所致,故此温度段掺有高炉矿渣的水泥石热膨胀率随温度升高而增高,同纯水泥石试件变化趋势相同。
另外,从80℃至150℃阶段掺磨细矿渣的水泥石脱水重量损失为2.66%,水分的排出相对纯水泥石(该温度段重量损失为2.26%)大,虽此阶段失水收缩对水泥石的体积影响较固相热膨胀率小,试件随温度升高呈膨胀趋势,但掺磨细矿渣的水泥石较纯水泥石水化生成的凝胶量大,升温脱水时收缩量大,从而引起其最大热膨胀率低于纯水泥石。
在150~560℃过程中,水分的脱出主要为水化硅
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- 矿渣 水泥 生产 中的 应用