高钙灰矿物改性和其复合水泥化学收缩变化机理.pdfVIP

壹丝堂望壁圭塑芏塑堡垒塑塑受窒皇三翌璧旦塑查奎堕垒————————————!翌 高钙灰矿物改性及其复合水泥化学收缩变化机理+ 马保国 白建飞王信刚朱洪波李相国 (武汉理工大学硅酸盐村料工程教育部重点实验室，湖北武汉430070) 【摘要】 以研究高钙灰复合水泥园化学收缩引起的体积变化机理为主要内容。采用物理化学改性技术t使矿物 掺台料颗粒粘附在高钙灰颗粒表面，一方面起到助磨的作用．另一方面矿物掺台料均匀分散并与高钙灰颗粒紧密接 触，有和于高钙灰颗粒的水仡反应并降低孔最可几分布及孔隙率。研究了高钙灰矿物改性、改性高钙灰及其与铡渣 和改性磷石膏等矿物复台后胶材90天的化学收缩变化，利用孔结构压汞实验分析孔最可几分布，平均孔径驶孔隙牢 对化学收缩变化影响帆理。50％高钙灰取代水泥．明显减小于L径，孔最可几分布为5．488E·02mm，但孔隙率为 2150％，降 26．8360％，降低并不多+因而90天化学收缩较低，50％高钙灰取代水泥井掺入改性磷缸膏，孔隙率为27 低并不多，但孔径明显减小，孔晟可几分布为4．894E-02mm，因而90天化学收缩较未掺改性磷石膏试样高。经过物 理化学活性激发的高钙灰具确较好的水化活性，50％改性高钙灰取代水泥胶材24h内化学收缩率比100％水泥及50％ 720E-02ram，孔隙率为231336％，化学收缩率比100％水泥小很 原高钙扳取代水泥大，而90天时孔最可几分布为5 多。 【关键词】 高钙灰 改性 化学收缩 1、前言 高钙灰是采用褐煤、次烟煤或增钙燃烧工艺的电厂经电收尘得到的煤灰。高钙灰的游离钙、方 镁石及三氧化硫含量较高，容易引起安定性不良，但活性氧化钙含量较高，并含有一定量的自硬性 矿物。因此，高钙灰除具有低钙灰的火山灰性能外还具有一定的自硬性矿物：C3A、C2S、f-CaO， 有利于增进对强度的汞献。高钙灰的矿物组成随煤源和燃烧工艺有一定的波动。 高钙灰的改性技术目前一般采用物理磨细技术及化学外掺剂改性技术，但是单一的物理磨细只 改善了高钙灰颗粒比表面积及颗粒的表面形态．而单一的化学外掺剂改性方法不能有效发挥化学外 掺剂对高钙灰活性的化学激发作用。采用高钙灰物理化学改性技术，高钙灰在物理磨细颗粒比表面 积增加的同时，颗粒表面完整形态被打破，矿物掺台料颗粒粘附在高钙灰颗粒表面。一方面起到勘 磨的作用，一方面矿物掺合料分散均匀并与商钙灰颗粒接触紧密发生水化反应，同时降低体系孔最 可几分布及孔隙率。对高钙灰物理化学改性并等量取代水泥引发的化学收缩变化机理的研究，为进 一步探索高钙灰在混凝土工业的大量应用具有一定的基础理论指导意义。 2、实验 2．1实验原料 水泥：拉法基P·II水泥强度等级52．5； 砂：过4mm方孔筛河砂： 水；自来水； 高钙灰：武昌电厂高钙灰 化学成分及比表面积见表1 作者简介： 马保国(1957-)．男，教授，博导，武汉理工大学材料学院联系电话：027 ’湖北省科技厅重点攻关项目(200410G0121) 276 高性能混凝±和矿物掺合料的研究与工程应用技术交流会 钢渣：武钢钢渣，化学成分及比表面积见表1 磷石膏：武汉磷石膏。 表I矿物掺台科化学分析(％) 材料 Si02 F0203 A1203 P205 CaO MgoS03 FCaO LOS$ 商钙灰 42．61 2．34 1892 ， 16．51 537 ／ l 27 92l 锏渣 13．84 2245 O94 233 4313 663 015 1 86 684 磷石膏 3．37 0．05 017 068 3258 ／ 4238 ， 203I 2．2实验方法 2．2．1孔结构压汞实验 化学收缩实验结束厅试样进行7L结构压汞实验。 2．2．2水泥净浆化学收缩实验 化学收缩按W／C=O。5的比例配料搅拌注入广口瓶中进行测试，见图l。 养护