多元固废基胶凝材料的组成优化及强度形成机理.pdf

2024年第24卷第23期科学技术与工程ISSN1671—1815

2024,24(23):10063-09ScienceTechnologyandEngineeringCN11—4688/T

DOI:10.12404/j.issn.1671-1815.2304521

引用格式:王强,张兴军,杜晓伟,等.多元固废基胶凝材料的组成优化及强度形成机理[J].科学技术与工程,2024,24(23):10063-10071.

WangQiang,ZhangXingjun,DuXiaowei,etal.Optimizationofcompositionandanalysisofstrengthformationmechanismofmulti-solid

waste-basedcementitiousmaterials[J].ScienceTechnologyandEngineering,2024,24(23):10063-10071.

多元固废基胶凝材料的组成优化及

强度形成机理

1123∗3

王强,张兴军,杜晓伟,姬海东,张斌林

(1.甘肃省公路交通建设集团有限公司,兰州730030;2.甘肃省交通投资管理有限公司,兰州730030;

3.兰州交通大学土木工程学院,兰州730070)

摘要采用钢渣粉、S95矿粉、粉煤灰和脱硫石膏为原材料,通过单纯形重心方法优化设计制备多元固废胶凝材料,以胶砂

抗压、抗折强度试验分析了组成成分对固废胶砂力学性能的影响,采用X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)、傅里叶红外光谱

(Fouriertransforminfraredspectroscopy,FT-IR)和热重(thermogravimetric,TG)方法探究了多元固废基胶凝材料强度形成机理。

结果表明:多元固废基胶凝材料(SFMD)的最佳掺配比为钢渣粉∶S95矿粉∶粉煤灰∶脱硫石膏=31∶38∶27∶4。多元固废基胶砂

试件的力学性能随钢渣粉掺量的增加呈先升高后降低的趋势,S95矿粉对胶砂试件早期强度贡献较大,过量的粉煤灰掺入则

-1

不利于胶砂强度的形成。SFMD的红外吸收峰在969cm处出现了C-S-H中Si—O的伸缩振动峰,且SFMD中C-S-H的失重

最多,该体系的各组分之间的协同效应较好。此外,脱硫石膏可以促使钢渣粉-S95矿粉-粉煤灰体系的协同水化反应更加彻

底,生成提供强度的钙矾石。

关键词固废胶凝材料;钢渣;组成设计;力学性能;强度形成机理

中图法分类号U414;文献标志码A

OptimizationofCompositionandAnalysisofStrengthFormation

MechanismofMulti-solidWaste-basedCementitiousMaterials

1123∗3

WANGQiang,ZHANGXing-jun,DUXiao-wei,JIHai-dong,ZHANGBin-lin

(1.GansuProvinceTransportationConst