激发剂对电石渣-钢渣复合胶凝材料性能的影响

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2024-0637

摘要/Abstract

摘要：

钢渣中存在大量具有潜在活性的硅酸盐物质，而电石渣的主要成分为Ca（OH）₂，可作为碱性激发剂协同制备胶凝材料，然而电石渣-钢渣复合胶凝材料的强度较低，无法满足使用要求。因此，开展石膏掺合料和化学外加剂等激发剂对电石渣-钢渣复合胶凝材料性能的影响，并通过X射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）分析物相组成与强度发展之间的关系。结果表明，电石渣取代钢渣增大新拌浆体的触变性，降低其工作性；3种石膏均能提高电石渣-钢渣复合胶凝材料的强度，28 d抗压强度提高幅度高达350%，但激发效果仍弱于化学外加剂，Na₂SO₄的28 d抗压强度提高幅度达818%。XRD和FT-IR分析表明，过多的电石渣并未参与到反应中，且阻碍钢渣的水化。在m（电石渣）∶m（钢渣）为5∶95时，Na₂SO₄组的Ca（OH）₂峰变弱，而NaOH组仍有较高的Ca（OH）₂峰，这表明Na₂SO₄对电石渣-钢渣复合胶凝材料的激发效果优于NaOH组。研究结果为电石渣-钢渣复合胶凝材料的制备提供理论支持，对钢渣等大宗固废处理也具有重要意义。

关键词: 电石渣, 钢渣, 胶凝材料, 激发剂

Abstract:

There are a large number of potentially active silicate substances in steel slag，and the main component of carbide slag is Ca（OH）₂，which can be used as an alkaline activator to synergistically prepare cementitious materials.However，the strength of carbide slag-steel slag composite cementitious materials is very low and cannot meet the requirements for use.Therefore，the effect of activators such as gypsum admixtures and chemical additives on the properties of carbide slag-steel slag composite cementitious materials was investigated，and the relationship between phase composition and strength development was analyzed by X-ray diffraction（XRD） and Fourier transform infrared spectroscopy（FT-IR）.The results showed that replacing steel slag with carbide slag increased the thixotropy of the freshly mixed slurry and reduced its workability.All three types of gypsum could improve the strength of carbide slag-steel slag composite cementitious materials，with a strength increase of up to 350% at 28 d.However，the activation effect was still weaker than that of chemical additives，and the 28 d strength increase of Na₂SO₄ was 818%.XRD and FT-IR analysis showed that excessive calcium carbide slag did not participate in the reaction and hindered the hydration of steel slag.m（carbide slag）∶m（steel slag） was 5∶95，the Ca（OH）₂ peak of the Na₂SO₄ group became weaker，while the NaOH group still had a higher Ca（OH）₂ peak，indicating that Na₂SO₄ had a better excitation effect on the carbide slag-steel slag composite cementitious material than the NaOH group.This study provided theoretical support for the preparation of carbide slag-steel slag composite cementitious materials and was of great significance for the treatment of bulk solid wastes such as steel slag.

Key words: carbide slag, steel slag, cementitious materials, activators

中图分类号:

TQ132.32

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图/表 12

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参考文献 17

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