矿渣在水泥生产中的应用.doc

PAGE 1 矿 渣 在 水 泥 中 的 应 用 刘翠侠 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HYPERLINK javascript:;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