發(fā)布時間：2020-07-13 17:46

【摘要】：鋼渣是一種在煉鋼過程中產(chǎn)生的固體廢棄物,如果鋼渣不能得到有效的處理,不僅會占用大量土地還會造成環(huán)境污染。近年來,為響應(yīng)國家保護環(huán)境的基本政策,對鋼渣的合理利用越來越受重視。本文將鋼渣應(yīng)用于蒸壓加氣混凝土中,研究了兩個體系:鋼渣-砂加氣混凝土以及鋼渣-粉煤灰加氣混凝土。在鋼渣-砂體系中研究了原料的不同配比、發(fā)氣劑的摻量以及不同種類的激發(fā)劑對混凝土砌塊強度及其干密度的影響,利用X射線衍射儀、紅外光譜儀、掃描電鏡和差熱分析儀研究其主要礦物組成和微觀形貌。在鋼渣-粉煤灰加氣混凝土砌塊體系中,研究了鋼渣和粉煤灰摻量的最佳配比,同樣用上述微觀測試方法觀察其主要礦物組成和微觀形貌。最后通過水化量熱法研究了兩個體系中最佳配比混凝土砌塊的水化放熱行為。本文主要內(nèi)容如下:(1)對實驗原料鋼渣和粉煤灰進(jìn)行了 XRD分析,結(jié)果表明:鋼渣的主要成分為C2S、C3S、C2F以及RO相;粉煤灰中主要的礦物成分為莫來石和石英。對鋼渣等原料進(jìn)行了粒度分析測試。(2)鋼渣膠砂在經(jīng)過蒸壓之后的強度可以達(dá)到其常溫養(yǎng)護下28天的強度,蒸壓可以提高鋼渣的早期強度。通過實驗研究得到鋼渣-砂加氣砌塊的最佳配合比為:鋼渣摻量40%、河砂摻量40%、水泥摻量12%、石灰摻量6%、石膏摻量2%,鋁粉摻量630g/m3,此時砌塊強度較高,達(dá)到3.23MPa。并對其進(jìn)行一系列的微觀測試分析,結(jié)果表明:混凝土砌塊中的Ca(OH)2在蒸壓條件下已完全反應(yīng);凝土砌塊的主要水化產(chǎn)物為托貝莫來石和硬硅鈣石,為混凝土砌塊的強度來源;砌塊長時間受熱之后總質(zhì)量損失為16.83%,混凝土砌塊的耐熱性能一般。(3)加入激發(fā)劑都在一定程度上提高了鋼渣-砂加氣混凝土砌塊的強度,其中加入硅酸鈉(Na2Si04)對蒸壓加氣混凝土的激發(fā)效果最佳,其強度達(dá)到最高。加入不同激發(fā)劑對混凝土砌塊的水化產(chǎn)物并沒有特別大的影響,水化產(chǎn)物均生成了托貝莫來石、C-S-H凝膠以及未參加反應(yīng)的Si02和惰性相RO相,其水化程度不同。(4)鋼渣摻量在40%左右時鋼渣-粉煤灰加氣混凝土砌塊的強度達(dá)到最優(yōu)。從XRD和SEM結(jié)果分析可知,適宜的鈣硅比是生成水化產(chǎn)物托貝莫來石的主要因素,鋼渣和粉煤灰適宜的摻量可以優(yōu)化混凝土砌塊的水化產(chǎn)物組成。從TG/DSC曲線分析可以得到,40%的鋼渣摻量水化產(chǎn)物生成最多,其質(zhì)量損失最大。(5)鋼渣-粉煤灰加氣混凝土砌塊的放熱量及放熱速率均低于鋼渣-砂加氣混凝土的放熱量及放熱速率。由于鋼渣-粉煤灰加氣混凝土放熱量較低,其較適合應(yīng)用于大體積混凝土的制備,不易造成混凝土由于放熱而造成的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題。圖[39]表[16]參[90]
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU522.3
【圖文】：

硫酸鈉為分析純化學(xué)試劑。逡逑２．１．１原材料理化性質(zhì)逡逑下圖２．１為鋼渣的ＸＲＤ圖。逡逑？邐Ｃ．Ｓ逡逑？邐ｃ＞逡逑？邋＾Ｃ：Ｆ逡逑？邐ＲＯ邋ｐｈａｓｅ逡逑？逡逑Ｉ逡逑＊邋？逡逑ｊｕＪＷＩＬｊＪｌ．．逡逑１Ｄ邐２０邐３０邐４Ｑ邐６０邐６０邐７０逡逑２９Ｔ逡逑圖２．１鋼渣的ＸＲＤ圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋ＸＲＤ邋ｐａｔｔｅｒｎ邋ｏｆ邋ｓｔｅｅｌ邋ｓｌａｇ逡逑由圖２．１可知，球磨之后的鋼渣主要成分為Ｃ２Ｓ、Ｃ３Ｓ、Ｃ２Ｆ以及ＲＯ相。鋼逡逑渣中的硅酸二鈣、硅酸三鈣等使得鋼渣具有一定的膠凝活性，其膠凝活性隨著其逡逑礦物成分堿度的增加而提高，然而鋼渣中的氧化鈣（ＣａＯ）含量也隨之提高。鋼渣粉逡逑中的硅酸二鈣會在球磨過程中水化產(chǎn)生羥鈣石，與此同時鋼渣在生產(chǎn)和存放過程逡逑中部分羥鈣石又會碳化導(dǎo)致形成方解石ＲＯ相屬于惰性礦物，是指主要熔有逡逑氧化鐵、氧化鎂以及少量氧化錳等其他金屬氧化物的高熔點物質(zhì)，屬于立方晶系，逡逑是最終影響鋼渣膠凝活性的主要因素。逡逑下圖２．２為粉煤灰的ＸＲＤ圖。本實驗所用的粉煤灰為二級粉煤灰。粉煤灰是逡逑由火力發(fā)電過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，粉煤灰是由尺寸大小不同的較細(xì)小的的球狀玻逡逑璃顆粒組成的

別為鋼渣、粉煤灰和水泥的粒度分布圖。逡逑（１）鋼渣的粒度分布逡逑下圖為鋼渣的粒度分布圖。由圖２．３可知，實驗用鋼渣粉中９０％顆粒粒徑逡逑３１．８８ｐｍ以下，７５％的顆粒粒徑在２３．００叫ｎ以下，含有５０％的顆粒粒徑在１１．７５ｐｍ逡逑以下，有２５％的顆粒粒徑在５．３５ｐｍ以下，有１０％的顆粒粒徑在２．６２＾ｍ以下，鋼逡逑渣粉的平均顆粒直徑為１４．８９＠，顆粒粒徑越小，表示鋼渣粉越細(xì)。由上述數(shù)據(jù)逡逑表明，鋼渣的細(xì)度明顯小于水泥細(xì)度。據(jù)有關(guān)研究［６３］表明，在一定摻量范圍內(nèi)，逡逑鋼渣粉中小于３０ｐｍ的顆粒含量多少與鋼渣的強度的有極大的相關(guān)性，在１０到逡逑－１４－逡逑

邐７０逡逑Ｐａｒｔｉｃｌｅ邋Ｄｉａｍｅｔｅｒ邋（ｕｍ）逡逑圖２．３鋼渣的粒度分布圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．３邋Ｐａｒｔｉｃｌｅ邋ｓｉｚｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｔｅｅｌ邋ｓｌａｇ逡逑（２）粉煤灰的粒度分布逡逑ｉ邐｜邐＇邐Ｉ邐１邐Ｉ邐１邐Ｉ逡逑４邐０－逡逑＿邐■一■一邋■一邋■—■—■—■邐－邋１００逡逑■邋■邐■邋■■一■逡逑３．５邋？邐：逡逑■邋■邋．■逡逑一邐■■邐－邋８０邋孑逡逑＾３０－邐■邐／邐＾逡逑0｝邐＾邐■邐Ｅ逡逑Ｅ邋２邋５邋－邋ｆ邋＾邐－邋６０邋｜逡逑３邐■邐■邐－邐Ｏ逡逑0邋：■■■＿＿邋＞逡逑＞邋２邋０邋－■邋■邐■■邐ｖ逡逑１邐／／邐－邋４０邋Ｈ逡逑５邋１５１／邐，邐§逡逑｜邋Ｙ邐－１逡逑０５邐Ｉ邐■邐ｎ逡逑１

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2753780