利用钢渣粉制备干粉砂浆的研究
利用建筑废弃物制备干粉砂浆的研究
利用建筑废弃物制备干粉砂浆的研究作者：周伟来源：《建筑与装饰》2020年第15期摘要随着我国现代城市建设的加快，城市产生和排放的建筑废弃物数量正在增加。
这个城市的绿色文明也遭受建筑废弃物的困扰。
但是，为了拓宽建筑废弃物资源的利用，通过施工，筛选，研磨，均质等特殊工艺，得到了建筑废弃物和钢渣以及建筑废弃物和钢渣细粉。
粉末砂浆，粉碎和筛分建筑废弃物。
本文主要分析了建筑废弃物和工业废渣制备干粉砂浆的研究。
关键词建筑废弃物;工业废渣;制备;干粉砂浆;研究随着我国建筑业的不断发展，其建筑造成的环境污染问题越来越明显。
为了提高建设项目的环境保护水平，实现人与自然的和谐共处，建筑废弃物的处置应成为建设项目的重点。
通过对我国现行建筑废弃物处理方法的分析，可以发现利用建筑废弃物制备再生骨料干粉砂浆可以达到较好的处理效果[1]。
1 制备用于建筑废弃物的再生干粉砂浆这里，我们主要从以下几个方面分析建筑废弃物再生骨料干粉砂浆的制备：1.1 建筑废弃物再生干粉砂浆制备技术的应用优势从本质上讲，建筑废弃物再生骨料干粉砂浆制备技术的应用优势主要体现在以下几个方面：一是建筑废弃物的处理。
从我国建设项目以前的建设过程中可以看出，建筑废弃物的处置需要一定的成本（运输成本，仓储场地成本等）。
该技术的应用为建筑企业带来了一定的经济效益，同时又避免了上述成本。
第二，在资源利用方面。
提高资源利用率是建筑公司的主要发展目标之一。
这项技术的应用在促进实现发展目标方面发挥了积极作用[2]。
1.2 处置建筑废弃物中国目前的建筑废弃物处理过程如下：首先，在建筑工地振动建筑废弃物，以减少建筑废弃物的量并将其运输到院子。
其次，使用院子在颚式破碎机中对其进行破碎。
第三，完成一级粉碎处理后，利用相关设备对产生的建筑废弃物进行磁选和碎屑分离，实现对铁建筑废弃物和木建筑废弃物的筛选。
第四，筛选和分类建筑废弃物。
筛选出粒径小于40mm的建筑废弃物;第五，使用颚式破碎机破碎粒径小于40mm的建筑废弃物，并结合筛选工作，使粒径参数在0.15～5mm范围内。
干粉砂浆配方配方之我见（写给研发工程师，与大家交流）
干粉砂浆配方配方之我见（写给研发工程师，与大家交流）干粉砂浆论坛在国内干粉砂浆技术交流网站中，算是做得最好的，里面技术交流的氛围很浓，人气也很旺，赞一个！本人2005年有幸进入外墙外保温领域，至今已经有五年多，先后在两个公司做产品开发和技术支持，一直在实验室从事产品开发，自然工地也经常去，对内外墙的砂浆产品以及外墙外保温系统都进行过相关的研究，可以说积累了较丰富的相关经验。
（备注：只是想把我几年的一些经验教训写出来与大家交流，以前是不想写，怕把自己辛苦得来的经验告诉别人，现在，想开了，写出来，供大家评判以求共同进步）1 干粉砂浆的历史我2005年进入外墙外保温领域时，干粉砂浆还是一个新名词，那时还主要用双组份的粘结砂浆、抹面砂浆、瓷砖粘接剂等，胶粉才刚刚开始推。
乳液和胶粉竞争的很激烈，乳液说胶粉，耐水性差，柔性差，成本高等；胶粉说乳液，不易运输，不易储存，工地现场无法控制比例等。
后来在国家政策的推动下，胶粉战胜了乳液，但是在一些要求高的领域，如外墙柔性腻子，还有乳液应用，但是影响已经很小。
从此，以后胶粉一统天下，听到的都是优点，没有缺点，是不可替代品了。
从这一个事实，我们可以看出，乳液本身没有错，因为有了胶粉，所以被替代。
任何产品都是有优缺点，技术在不断的进步，人们的观念也是在不断的变化。
干粉砂浆是一个舶来品，我们是在瓦克、国民淀粉、罗地亚、陶氏、拜耳、赫克力士、阿克苏诺贝尔等跨国公司的引导下成长起来的，我刚入行时，经常参加他们组织的技术交流会，或者他们的公司技术人员来定期进行技术讲解和交流，所有的资料都来自于他们，技术的基础配方也由他们提供，在那个时代，一个配方还是很神秘的，至少要七八种原材料。
现在回过头来想，何止这些，包括行业的标准，都是由他们制定的。
（一流的企业做标准，值得借鉴）我之所以说这些，是让大家正确的认识这个行业。
当时看推荐配方的时候，卖胶粉公司推荐的配方，配方中胶粉的含量较高，卖纤维素醚公司推荐配方中纤维素醚的含量较高，其中之意，不说自明。
粉煤灰和矿渣制备干粉砂浆的试验研究
粉煤灰和矿渣制备干粉砂浆的试验研究摘要本文通过采用工业废料粉煤灰和矿渣为基料,进行高强度的建筑砂浆的试验研究。
结果表明,研制出的建筑砂浆具有较好的施工性能和力学性能。
关键词粉煤灰;矿渣;砂浆中图分类号tu7 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)24-0025-020 引言随着现代住房建设的发展和人们对居住环境的日益关注,为了适应现代建筑业发展的需要,人们研制出一种具有优良特性的新型的建筑砂浆--干粉砂浆。
干粉砂浆是指由专业生产厂家生产的,以水泥为主要胶结料与干燥筛分处理的细集料、矿物掺合料、加强材料和外加剂按一定比例混合而成的混合物,最后袋装或散装运至施工现场加水搅拌直接使用的砂浆产品。
我国自上世纪90年代至今,干粉砂浆发展已成燎原之势,如广州地区推广使用干粉砂浆已有6年,相应的指导政策与规范已逐步实施,北京市、上海市有关干粉砂浆的应用技术规程的地方标准也已实施几年。
目前,不同规模的干粉砂浆生产企业已经投入生产不同品种的产品供市场使用,尽管这样,由于干粉砂浆成本的大幅增加也给其发展带来了巨大的阻力。
为此,我们采用工业废弃物粉煤灰和矿渣为主要原料进行制备干粉砂浆的试验研究。
1 原材料及试验方法1.1 原材料粉煤灰:湖南某电厂风选粉煤灰;矿渣超细粉:江西某地生产的矿渣超细粉;水泥:江西某地生产的42.5级普通硅酸盐水泥;砂:河砂,细度模数2.5,表观密度为2.58g/cm3。
1.2 试验方法粉煤灰和矿渣砂浆胶结料强度试验:成型40mm×40mm×160mm的试件室温养护24h脱模,然后立即送往相对湿度大于85%,温度23±2℃条件下的养护至规定龄期,然后测定试件的抗压及抗折强度。
2 试验结果及讨论2 .1试验胶结料力学试验按照配比(wt.%)为水泥20、粉煤灰42、矿渣28和复合激发剂10制成的试件经28d养护后的抗压强度为26.4mpa,抗折强度为7.73mpa。
钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备的性能研究
钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备的性能研究钢渣矿渣是金属冶炼过程中产生的废弃物，其大量积累给环境带来了严重的污染问题。
为了解决这个问题，对钢渣矿渣的综合利用进行研究显得非常必要。
其中一种利用方式是将钢渣矿渣与水泥、砂浆混合制备新型建筑材料。
本文将从性能研究的角度对钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备的相关问题进行探讨。
首先，我们来研究钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备材料的物理性能。
研究发现，钢渣矿渣能够通过与水泥和砂浆的混合反应，增强材料的硬度和强度。
这是由于钢渣矿渣中所含的氧化铁矿物具有类似水泥的分散作用，能够填充水泥和砂浆中的空隙，提高材料的密实性，并且改善了材料的孔隙结构。
同时，钢渣矿渣中的氧化铁还能提供更多的水化产物，增强材料的硬化过程。
这些物理性能的提高使得钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备材料在建筑工程中具有良好的应用前景。
其次，我们来研究钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备材料的力学性能。
研究表明，钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备材料的抗压强度和抗折强度明显提高，这是由于钢渣矿渣中所含的高活性材料与水泥中的硅酸盐反应，产生了更多的水化产物，增强了材料的力学性能。
同时，钢渣矿渣与水泥还能产生一定的化学反应，形成新的水化产物，进一步提高了材料的力学性能。
这些力学性能的提高使得钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备材料在建筑工程中具有更好的抗压和抗折能力。
此外，还需要研究钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备材料的耐久性能。
研究发现，钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备的材料对酸碱性介质具有良好的耐腐蚀性能。
这是由于钢渣矿渣中的少量重金属离子能够与水泥中的硅酸盐反应，形成稳定的化合物层，起到了一定的防腐作用。
此外，钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备材料的耐久性还受到抗冻性和抗渗透性的影响。
研究发现，适当控制水泥与钢渣矿渣的掺量和配合比，可以提高材料的抗冻性和抗渗透性，从而延长材料的使用寿命。
最后，对于钢渣矿渣水泥与砂浆混合制备的材料的环境影响也需要进行研究。
钢渣矿渣中含有一定的重金属元素，这些元素的释放可能对环境造成一定的污染。
利用建筑拉圾和工业废渣制备干混砂浆的研究
Ｋ ｙｗｏ ｄ ：ｄ － ｘ ｄｍｏ ａ ； ｂ ｉ ｉｇｇ ｒ ａ ｅ ｉｄ ｓ ｉ ａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｒ ｍｉｅ ｒｒ ｙ ｔ ｕｌ ｎ ａｂ ｇ ； ｎ ｕ ｔ ａ ｗ ｓｅ ｄ ｒｌ
关键词 ：干混砂 浆 ；建筑 垃圾 ；工 业废渣
Ｓｕ ｙｏ ｅＵｓ ｆ ｉ ｉｇＧａ ｂ ｇ ｎ ｎ ｕ ｔ ａ ａ ｔ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅｏ ｌ ｎ ｒ ａ ｅａ ｄＩ ｄ ｓｒ ｌ ｈ Ｂｕ ｄ ｉ Ｗ ｓｅ ｉ ｒ ｐ ｒ ｔ ｎ ｏ ｙ ｍｉｅ ｒａ ｎ Ｐ ｅ ａ ａｉ ｆ ｏ Ｄｒ － ｘ ｄ Ｍｏ ｔｒ
ｇ ｒａ ｅａ ｄｓｅ ｌ ｌｇ， ｗ ｔ ｈ ｓｃ ｌ ｎ ｈ ｍｉｔ ｃ ｏ ｆｔｏｅｐ ｗ ｅ． ｅｓｍｅｔ ， ｈ ｔｂｌ ｙｏ ｒ — ａｂ ｇ ｎ ｔｅ ａ ｓ ｉ ｐ ｙｉａ ｄｃ ｅ ｓ ｙａ ￣ ｎ ｏ ｓ ｏ ｄ ｒ Ａｔ ａ ｍｅ ｔｅｓａ ｉ ｔ ｆｄｙ ｈ ａ ｒ ｈ ｈ ｔ ｉ ｉ
第３ ７卷 ２１９年 第 ６期 １ ０
广 州 建 筑 Ｇ Ａ Ｇ Ｈ Ｕ Ａ Ｃ ＩＥ Ｔ Ｒ Ｕ Ｎ Ｚ Ｏ Ｒ ＨＴ Ｃ Ｕ Ｅ
利 用 建 筑 拉 圾 和 工 业 废 渣 制 备 干 混 砂 浆 的 研 究
钟 开 红
（ 广州市建筑科 学研 究院有限公 司，广 州 ５０ ４ ） １４ ０
容易 进行 装卸 和运输 ，施 工效 率也 得 以提高 。 笔 者 主 要 研究 利 用 建 筑 垃 圾 和 钢渣 ，通 过 筛 选 、磨 细 、均 化 等 特 殊工 艺 制 得 建 筑 垃 圾 微 粉 和 钢 渣微 粉 。将 其 外 掺 或复 掺 配 制 干 混砂 浆 。其 中
利用转炉钢渣制备水泥砂浆试验研究
d o i :10.3963/j.i s s n .1674-6066.2018.04.005利用转炉钢渣制备水泥砂浆试验研究朱祖煌1,武艳萍2,周小俊3(1.湖北武穴长江公路大桥有限公司,武穴435400;2.湖北公路智能养护科技股份有限公司,武汉430050;3.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉430070)摘 要: 利用X R F 和X R D 研究了转炉钢渣化学成分与矿物成分,分析了不同掺量钢渣粉和钢渣砂对水泥砂浆强度的影响规律㊂研究结果表明转炉钢渣组成与水泥熟料相似,在碱激发措施下钢渣粉的掺量为30%时,钢渣水泥砂浆强度最大,但比普通水泥砂浆强度低,其7d 活性指数为67%,28d 活性指数为71%㊂钢渣砂替代标准砂制备水泥砂浆可提高其抗压强度㊂关键词: 转炉钢渣水泥; 粒径; 钢渣砂E x p e r i m e n t a l S t u d y o nP r e pa r a t i o no fC e m e n tM o r t a r w i t hB a s i cO x y g e nS l a gZ HUZ u -h u a n g 1,WUY a n -p i n g 2,Z H O UX i a o -ju n 3(1.H u b e iW u x u eY a n g t z eR i v e rH i g h w a y B r i d g eC o ,L t d ,W u x u e 435400,C h i n a ;2.H u b e iH i g h w a y I n t e l l i g e n t M a i n t e n a n c eS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y C o ,L t d ,W u h a n430050,C h i n a ;3.S t a t eK e y La bo f S i l i c a t eM a t e r i a l s f o rA r c h i t e c t u r e s ,W u h a nU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y,W u h a n430070,C h i n a )A b s t r a c t : X R Fa n d X R D w e r eu s e dt os t u d y t h ec h e m i c a l c o m p o s i t i o na n d m i n e r a l c o m p o s i t i o no fb a s i co x y ge n s l a g .Ef f e c t s o f t h e a d d i t i o n o f s t e e l s l ag p o w d e r a n d s t e e l s l a g s a n d o n th e s t r e n g t h o f c e m e n tm o r t a rw e r e s t u di e d .T e s t r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e c o m p o s i t i o no f b a s i c o x y g e n s l a g w a s s i m i l a r t o c e m e n t c l i n k e r .T h e s t r e n g t ho f c e m e n tm o r t a r w a s t h eh i g h e s tw h e n t h e c o n t e n t o f s t e e l s l a gp o w d e rw a s 30%,b u t s t i l l l o w e r t h a n t h a t o f o r d i n a r y ce m e n tm o r t a r .T h e 7-d a y a c t i v i t y i n d e xw a s 67%,w h i l e t h e 28-d a y a c t i v i t y i n d e xw a s 71%.B a s i c o x y g e n s l a g s a n d c o u l d i m pr o v e t h e c o m p r e s s i v e s t r e n gt ho f c e m e n tm o r t a r .K e y wo r d s : b a s i c o x y g e n s l a g c e m e n t ; p a r t i c l e s i z e ; b a s i c o x y g e n s l a g s a n d 收稿日期:2018-07-13.作者简介:朱祖煌(1984-),工程师.E -m a i l :315359698@q q.c o m 据统计,2017年我国钢铁产量达到8.3亿t ,约有9000万t 的钢渣产生,但钢渣的综合利用率却不到22%㊂过量堆弃的钢渣不仅会占用大量的土地,而且对大气和河流造成严重污染㊂因此提高钢渣综合利用率,不但能减缓其对环境的污染,还能变废为宝,是我国资源与环境保护的双重重大战略需求㊂因钢渣存在体积稳定性不良㊁粉磨效率不高等问题,导致制成的水泥安定性不合格率高㊁强度较低,因此钢渣在水泥基材料中的应用较少[1]㊂彭小芹[2]指出:钢渣形成温度达到1650ħ,经自然冷却后形成,常温活性较低,胶凝活性也较差㊂易龙生[3]研究发现:利用钢渣粉制备钢渣水泥砂浆,随着比表面积增大,各龄期的抗压㊁抗折强度都有不同程度的提高㊂朱伶俐[4]指明:石膏㊁硅酸钠和生石灰的复合激发剂可提高钢渣的水化活性,加快钢渣微粉的水化反应速度㊂利用X R F 和X R D 研究转炉钢渣化学成分与矿物成分,并将转炉钢渣分别制备成钢渣粉和钢渣砂以替代水泥砂浆的水泥和标准砂,探索由粗细转炉钢渣集料制备的钢渣粉在不同掺量下对水泥砂浆强度的影响规律,研究不同掺量钢渣砂(粒径0~4.75mm )制备的水泥砂浆强度㊂研究结果有望推动钢渣在水泥基材料中的应用㊂81建材世界 2018年 第39卷 第4期1 试 验1.1 原材料1)转炉钢渣:广西盛翔新材料有限公司转炉钢渣㊂2)水泥:黄石华新P O 42.5普通硅酸盐水泥㊂3)标准砂:厦门艾思欧标准砂㊂4)外加剂:硅酸钠㊁脱硫石膏(天大化学试剂厂)㊂1.2 试验设计1.2.1 钢渣预处理将取样转炉钢渣进行筛分处理,按粒径分为0~3mm ㊁3~5mm ㊁5~10mm ㊁10~16mm 四档,每一档转炉钢渣经球磨后过0.075mm 筛,取筛下部分得到钢渣粉用于替代水泥制备水泥砂浆㊂取样钢渣过4.75mm 筛,取筛下部分作为钢渣砂,取代标准砂制备水泥砂浆㊂1.2.2 钢渣水泥活性激发方案钢渣用于水泥的活性激发主要有物理激发和化学激发两种方法㊂物理激发是指将钢渣磨细,提高其细度和比表面积;化学激发是指添加外加剂提高钢渣活性,主要为碱激发㊂试验选用化学激发方法,所采用的激发剂为硅酸钠(水玻璃)和脱硫石膏,碱激发剂掺量为外掺,硅酸钠掺量为胶凝材料质量的3%,脱硫石膏掺量为胶凝材料质量的6%㊂将钢渣粉和钢渣砂分别等质量的替代水泥和标准砂,水灰比为0.5,制备水泥砂浆㊂2 结果与讨论2.1 钢渣细集料的化学成分和矿物成分转炉钢渣的化学成分见表1,矿物成分见图1㊂钢渣粉的主要化学成分是C a O ㊁F e 2O 3㊁S i O 2,这与水泥的主要化学成分基本一致㊂在转炉钢渣的水化反应中伴随着玻璃体的解体和沸石类产物的形成,沸石类产物的形成需要消耗大量的A l 2O 3,由表1知转炉钢渣的A l 2O 3含量很低,导致转炉钢渣的水化反应不充分㊂由图1可知,硅酸三钙(C 3S )和硅酸二钙(C 2S )的衍射峰强度较弱,表明钢渣细集料的硅酸三钙(C 3S )和硅酸二钙(C 2S )含量较少,导致钢渣粉的水化反应较弱㊂因此钢渣粉替代水泥参与水化反应时,只能部分替代,保证硅酸三钙(C 3S )和硅酸二钙(C 2S )的含量充足,同时还应掺入碱激发剂激发钢渣潜在活性物质㊂表1 转炉钢渣化学成分化学成分C a OM g O S i O 2F e 2O 3M n O A l 2O 3T i O 2P 2O 5烧失量百分含量42.17.513.918.55.94.62.61.53.42.2 游离氧化钙(f -C a O )含量对钢渣水泥砂浆强度的影响取样转炉钢渣f -C a O 含量见图2㊂从图2中可以看出,取样转炉钢渣的粒径越小,其f -C a O 含量越高,这可能与转炉钢渣的比表面积有关,粒径小的比表面积大,f -C a O 能够更好的附着在钢渣的表面上㊂图3是不同粒91建材世界 2018年 第39卷 第4期径转炉钢渣球磨35m i n 后50%替代水泥制备的砂浆的强度,粒径越大的钢渣球磨后制备的水泥砂浆,7d 和28d 的抗压抗折强度越大㊂这是由于转炉钢渣中f -C a O 的存在使得钢渣存在体积稳定性不良的问题[5],钢渣水泥的水化膨胀也因此发生,f -C a O 含量越高,膨胀率越大,导致钢渣水泥砂浆抗压抗折强度减弱[6]㊂2.3 钢渣粉不同掺量对水泥砂浆强度的影响选取粒径在5~10mm 的转炉钢渣,球磨至勃氏比表面积400m 2/k g 左右,按质量的0㊁30%㊁40%㊁50%替代水泥,制备水泥砂浆,编号分别为1#㊁2#㊁3#㊁4#㊂砂浆的抗折抗压强度测试结果表明,随着钢渣粉掺量的增加,砂浆的3d ㊁7d ㊁28d 的抗折抗压强度均降低,试验钢渣粉的最佳掺量为30%,此时钢渣水泥具有较好的胶凝活性,钢渣粉的7d 活性指数为67%,28d 活性指数达到了71%㊂由图4㊁图5可以看出,钢渣粉对试件前期的抗折强度的促进更明显,后期的抗折强度促进较弱;而对试件后期的抗压强度促进作用更大㊂2.4 钢渣砂不同掺量对水泥砂浆强度的影响表2给出了不同配比钢渣砂替代标准砂的砂浆强度和安定性,发现钢渣砂全部替代标准砂时,试件安定性不合格㊂钢渣砂的吸水率远大于标准砂的吸水率,造成体系缺水,严重影响了水化硅酸钙(C -S -H 凝胶)生成的反应速率,胶凝材料无法凝结硬化㊂钢渣砂的细度模数也会影响到水化反应的需水量,细度模数应与标准砂保持一致,细度直接影响到水㊁胶凝材料与钢渣砂的接触面积,细度越细接触面积越大,水与钢渣砂更快的结合与吸附,导致砂浆流动度下降[7]㊂与标准砂制备的砂浆相比,50%和20%掺量的钢渣砂其7d ㊁28d抗压强度均有所提高,抗折强度略低于标准砂砂浆㊂表2 钢渣砂不同配比的砂浆强度和安定性编号物料配比/%安定性水泥标准砂钢渣砂试饼法7d 抗折/M P a28d 抗折/M P a7d 抗压/M P a28d 抗压/M P aa 100100合格8.58.934.244.7b100100不合格 c 1005050合格6.57.438.746.5d1008020合格7.27.534.747.802建材世界 2018年 第39卷 第4期建材世界2018年第39卷第4期3结论a.转炉钢渣具有与水泥相似的化学和矿物成分,钢渣微粉可以替代水泥,但钢渣水泥砂浆强度较低;可通过物理和化学活性激发使转炉钢渣具有水化活性,达到增强钢渣水泥砂浆抗压抗折强度的目的㊂b.转炉钢渣粒径越大,f-C a O含量越少㊂用大粒径转炉钢渣研磨至一定细度的钢渣粉,部分取代水泥制备水泥砂浆,具有比小粒径转炉钢渣更好的抗压抗折强度㊂在碱激发条件下用钢渣粉制备水泥砂浆,钢渣粉的最佳掺量为30%,7d活性指数为67%,28d活性指数为71%㊂c.钢渣砂(粒径0~4.75mm)可以部分取代标准砂制备水泥砂浆,砂浆的抗压强度均高于纯标准砂制备的水泥砂浆,而抗折强度略低于纯标准砂制备的水泥砂浆㊂参考文献[1]关少波.钢渣粉活性与胶凝性及其混凝土性能的研究[D].武汉:武汉理工大学,2008.[2]彭小芹,刘朝,李三,等.碱激发钢渣矿渣胶凝材料凝结硬化性能研究[J].湖南大学学报(自然科学版),2015(6):47-52.[3]易龙生,温建.钢渣活性激发技术的研究现状和进展[J].硅酸盐通报,2013,32(10):2057-2062.[4]朱伶俐,赵宇.钢渣复合激发剂的实验研究[J].硅酸盐通报,2010,29(5):1164-1168.[5]李超,陈宗武,谢君,等.钢渣沥青混凝土技术及其应用研究进展[J].材料导报,2017,31(3):86-95.[6] L uT H,C h e nYL,S h i hP H,e t a l.U s eo fB a s i cO x y g e nF u r n a c eS l a g F i n e s i n t h eP r o d u c t i o no fC e m e n t i t i o u s M o r t a r sa n d t h eE f f e c t s o n M o r t a rE x p a n s i o n[J].C o n s t r u c t i o n&B u i l d i n g M a t e r i a l s,2018,167:768-774.[7]刘飞.钢铁渣微粉水泥基材料性能研究[D].武汉:武汉理工大学,2015.(上接第13页)参考文献[1]魏贝贝,许峰,马健岩,等.早强型聚羧酸减水剂的性能研究[J].硅酸盐通报,2017,36(7):2453-2458.[2]赖广兴,方云辉,林艳梅,等.促凝早强型聚羧酸减水剂的合成及性能研究[J].新型建筑材料,2017,44(5):17-19.[3]倪涛,夏亮亮,陶俊,等.早强型聚羧酸减水剂的合成及性能研究[J].新型建筑材料,2017,12:74-76[4]伍勇华,程浩,张鹏,等.阳离子单体对聚羧酸减水剂早强性能的影响[J].硅酸盐通报,2017,36(2):433-437.[5]李东来,刘明,吕锐,等.一种早强型聚羧酸减水剂的合成及性能研究[J].四川建材,2017(2):25-26.[6]陈国新,祝烨然,黄国泓,等.早强型聚羧酸系减水剂的合成与性能研究[J].新型建筑材料,2014(6):7-9.[7]陈根养,符惠玲,巫晓鑫,等.一种新型早强聚羧酸减水剂的合成及再预制构件中的应用[J],广东建材,2017,4:36-39.[8]夏亮亮,倪涛,刘昭洋,等.早强型聚羧酸减水剂的制备及其在大型管道预制构件中的应用[J].新型建筑材料,2016,43(11):93-95.[9]隗功骁.超早强聚羧酸减水剂对预制混凝土性能的影响[D].北京:北京建筑大学,2015[10]程浩.早强型聚羧酸减水剂合成及性能研究[D].西安:西安建筑科技大学,2017.12。
钢渣粉制备方法探讨及应用展望
钢渣粉制备方法探讨及应用展望摘要：本文主要探讨了钢渣粉的制备技术，钢渣粉的基本特性和用途，包括其化学成分、矿物组成和物理性质，评价了钢渣粉在建筑材料中的应用前景。
关键词：钢渣粉，生产技术，资源化利用1、研究目的钢渣粉是一种重要的工业废弃物，其具有较高的潜在利用价值。
因此，研究钢渣粉的综合利用具有重要意义。
本文旨在探讨钢渣粉的制备、性质及其在建筑材料中的应用，以期为钢渣的高效利用提供理论支持。
钢渣是钢铁厂冶炼钢铁产生的副产物，约为钢产量12%～15%。
近年来随着我国钢铁工业的迅猛发展，钢铁渣产生量也逐年增加。
然而大部分钢企在钢渣产生后，只将钢渣进行破碎、磁选、筛分，选出渣钢铁和磁选粉再卖给钢厂，剩余的尾渣则低价卖给水泥厂等。
如何从钢渣中有效地回收残钢、保证选后尾渣的活性和稳定性，确保其被高附加值地利用、减少污染，同时增加企业经济效益，一直是钢铁企业面临的重要难题。
“钢渣的主要矿物组成和化学成分与传统的建筑材料、陶瓷、玻璃原料很相近，可广泛用于建材、水泥、混凝土、道路等领域，是非常理想的二次资源。
”对钢渣进行深加工、变废为宝，有助于钢铁业与下游建筑、建材行业联合解决钢渣堆弃造成的金属浪费、环境污染和土地占用等问题。
可带来巨大的社会与经济效益，为钢铁业绿色发展、循环经济提供有力支，最终达到经济与社会效益的双赢。
因此，研究钢渣粉的综合利用具有重要意义。
本文旨在探讨钢渣粉的制备、性质及其在建筑材料中的应用，以期为钢渣的高效利用提供理论支持。
2、研究背景国内钢渣综合利用并没有真正形成高附加值、规模化资源综合利用，造成了目前钢渣资源的浪费等问题。
钢渣磨细作水泥混合材和混凝土掺合料是钢渣高价值资源化利用的主要途径，过去由于技术装备的限制，使得钢渣活性偏低、制备成本较高制约了钢渣粉的推广应用。
钢渣作为水泥混合材早已列入国家标准并被水泥行业已经使用 30年以上，钢渣粉国标也已经制定颁布实施 14年多。
《钢铁渣粉》国家标准已经于2012年2月1日正式实施。
钢渣粉在水泥砂浆中的应用研究
钢渣粉在水泥砂浆中的应用研究发布时间：2023-01-05T08:38:59.005Z 来源：《福光技术》2022年24期作者：黄威何裕新吴世忠邹万[导读] 随着工业化进程推进，建筑和钢铁行业的规模日益庞大，带来了天然砂资源短缺和钢铁废渣问题，而将钢渣砂作为天然砂的替代产品用于水泥砂浆制作，既可以缓解砂资源短缺，又能够提高钢渣的利用率，因此具有重要的研究价值。
广东韶钢嘉羊新型材料有限公司广东韶关 512123摘要：随着工业化进程推进，建筑和钢铁行业的规模日益庞大，带来了天然砂资源短缺和钢铁废渣问题，而将钢渣砂作为天然砂的替代产品用于水泥砂浆制作，既可以缓解砂资源短缺，又能够提高钢渣的利用率，因此具有重要的研究价值。
本文首先阐述了钢渣砂的应用意义，研究了钢渣砂水泥砂浆的基本特性，并对钢渣砂的应用问题进行分析，对提高钢渣水泥砂浆质量有一定促进作用。
关键词：钢渣粉；水泥砂浆；性能；强度；经济效益；应用与推广引言：我国钢铁产量常年高居世界首位，目前年产量已经占世界产量的50%。
由于钢渣微粉的排放量接近粗钢产量的六分之一，产生的大量钢渣微粉未能进行有效利用，废弃量逐年递增。
钢渣砂在水泥砂浆中的应用具有一定的经济、社会和环境效益，并且钢渣水泥砂浆具有优异的结构特性，具有很好的应用前景。
但钢渣砂应用中仍存在一些问题，对其实际运用造成不良影响，本文对其存在问题进行深入分析，为今后钢渣水泥砂浆的技术研究指明了具体方向。
一、钢渣砂在水泥砂浆中的应用意义近年来，随着建筑业发展，对天然砂资源的需求越来越大，而由于过度开发利用，造成砂资源匮乏、质量下降等问题。
天然砂资源短期内不可再生，而且过度开发会对自然环境造成破坏，因此许多地区采取限采或禁采措施。
砂资源供需不平衡程度逐渐加剧，天然砂价格居高不下，对工程建设的进度和成本带来不良影响。
因此，迫切需要寻找天然砂自愿的替代品。
而与此同时，我国钢铁产能居世界前列，钢铁生产过程中会产生大量的钢渣，而钢渣的回收利用率比较低，资源浪费严重，钢渣排放还带来了土地资源浪费以及自然环境污染等问题。
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（Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
１０％－７０％ｓｔｅｅｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ
ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｏｒｔｙ ｏｆ ｄｒｙ—ｍｉｘ ｍｏｒｔａｒ ｗａｓ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ｇｒａｎｕｌａｔｅｄ ｂｌａｓｔ－ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ（ＧＧＢＦＳ）ａｎｄ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｅｔｈｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｍｏｒｔａｒ ｗｅｒｅ
ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ＷａＳ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｗａｔｅｒ ｒｅｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍｏｒｔａｒ ａｄｄｅｄ ｗｉｔｈ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ／ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ
ｐｏｗｄｅｒ ａｎｄ ＧＧＢＦＳ ＷａＳ ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｂｕｔ ｂｌｅｅｄｉｎｇ ＷａＳ ｓｔｉｌｌ ｏｂｓｅｒｖｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｍｉｎｉｍｉｚｅｄ ｂｙ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ ０．１５％ｏｒ ｍｏｒｅ
ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｅｔｈｅｒ．Ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｍｏｒｔａｒ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｂｙ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ
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杆癯建巍知押
利用钢渣粉锩ｌｌ备干粉碜浆的研究
吕林女，刘秀梅，何永佳，熊付刚，胡曙光
（武汉理工大学，湖北武汉４３００７０）
摘要：探讨１０％．７０％的钢渣掺量对砂浆工作性能、力学性能的影响；研究矿渣粉、纤维素醚对钢渣砂浆性能的影响，并分析其
作用机理。研究结果表明，在砂浆【｝｜单掺钢渣粉或复掺钢渣粉、矿渣粉均有利于提高其保水性能，但泌水现象仍然存在，若同时掺入
收稿日期：２００８－０４—２５ 作者简介：吕林女，女，１９７２年牛，浙江武义人，副教授。地址：湖北武 汉理工大学硅酸盐材料工程教育部蘑点实验事４１７室，电话： １５９７２０１５９２１，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃａｎｄｙ３５７９＠１２６．ｃｏｍ。
能力，经过闷渣和超细粉活化处理后，可以较好地解决ｆ－ＣａＯ、 ＭｇＯ的膨胀问题，同时激发其反应活性四。排放的钢渣不仅侵 占了大片土地与农田，还对周围环境造成了很大污染。研究钢 渣粉取代部分水泥用于制备商品砂浆，对于降低商品砂浆的生 产成本，提高钢渣的利用率，减轻其环境负荷都具有重要意义。
关键词：干粉砂浆；钢渣粉；上作性能：力学性能
中图分类号：ＴＱｌ７７．６
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１—７０２Ｘ（２００８）０９—００１２—０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｐｒｅｐａｒｉｎｇ ｄｒｙ－ｍｉｘｅｄ ｍｏｒｔａｒ ｗｉｔｈ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ
Ｌｖ Ｌｉｎｎｖ，ＬＩＵ Ｘｉｕｍｅｉ，ＨＥ Ｙｏｎ∥ｉａ，ＸＩＯＮＧ Ｆｕｇａｎｇ，ＨＵ Ｓｈｕｇｕａｎｇ
Ｔ １７６７１－－１９９９冰泥胶砂强度试验方法》进行，工作性能的测
试参照ＪＧＪ ７０—９０《建筑砂浆基本性能试验方法》和《砌筑水 泥的保水率试验方法》进行。
２实验及结果讨论
２。ｌ单掺钢渣砂浆实验 ２．１．１实验配合比
实验中固定水胶比、胶砂比及胶凝材料用量，钢渣粉的
掺量（替代水泥量）为０～７０％，具体配合比见表３。
表２也可知，钢渣粉颗粒分布范围较宽，且３岫以下的细
颗粒含量高于水泥。这些对中断砂浆基体中泌水通道的连 续性、提高粘聚性有一定作用，从而在一定程度上提高了砂 浆的保水性能。但是值得注意的是，尽管单掺钢渣粉的砂浆
保水性比空白砂浆好，但泌水现象仍然存在，保水性能不是 很理想。
由图２可见，砂浆的强度随着钢渣粉掺量的增加而降低，
从图３可见，砂浆的稠度、保水率与钢渣粉、矿渣粉总掺 量的关系同其与钢渣粉掺黾的关系（见图１）类似。与单掺钢 渣粉的砂浆相比，在钢渣砂浆中加入矿渣粉后，砂浆的稠度略 有增大，保水性略有降低。这与矿渣粉中玻璃体含量较高，但 矿渣粉掺量低了：钢渣粉有关。
从图４可见，在钢渣砂浆中加入矿渣粉后，和单掺钢渣粉 的砂浆相比，其７ ｄ、２８ ｄ抗折和抗压强度显著增强，当钢渣 粉、矿渣粉复掺掺量在３０％以下时，砂浆的强度大于空白砂 浆，复掺掺量在４０％时，砂浆的强度与空白砂浆持平。其作用 机理为ｔ钢渣的ＳｉＯ：、ＡＩ：０，成分含量较低，而矿渣的含量却很 高，两者可以起到互补的作用。经过闷渣和超细粉活化处理之 后，钢渣中的ｆ－ＣａＯ生成Ｃａ（ＯＨ）：，当钢渣与水反应发生溶解 时，释放出大量的ＯＨ－，Ｃａ２＋离子，ｐＨ值不断升高，当ｐＨ值达 到一定程度时，矿渣的玻璃态硅氧结构迅速溶解，溶解了的各 形态硅酸离子、铝氧离子和钢渣释放的Ｃａ２＋、ＯＨ一生成ＣＳＨ和 ＣＡＨ凝胶１４１，填充于网络结构中，钢渣和矿渣水化互相促进， 使结构密实产生强度。此外，由表２也可知，钢渣、矿渣以及水 泥的颗粒粒径分布存在差异，钢渣、矿渣的合理复掺可进一步 提高其物理填充作用，降低砂浆中的孔隙率，提高密实度，进 而提高抗压和抗折强度。 ２．３纤维素醚改善钢渣砂浆工作性能实验 ２．３．１实验配合比
表３钢渣粉干粉砂浆配合比
ｋｇ／ｍ３
项目ＧＯ
Ｇｌ
Ｇ２
Ｇ３（；４
Ｇ５（Ⅺ
Ｃ７
水泥 ３００
钢渣粉 Ｏ
砂
１４５０
水３００
２７０ ３０ １４５０ ３００
２４０
∞
１４５０ ３００
２１０ ９０ １４５０ ３００
１８０ １２０ １４５０ ３００
１５０ １５０ １４５０ ３００
１２０ １８０ １４５０ ３００
９０ ２１０ １４５０ ３００
矿渣粉：武汉钢铁股份有限公司牛产的磨细矿渣粉，比表 面积为４５０ ｍ＝／ｋｇ，其化学组成见表ｌ，颗粒分布见表２。
·１２· 新型建筑材料
万方数据
２００８．９
吕林女，等：利用钢渣粉制备干粉砂浆的研究
表１原材料的化学成分
％
砂：中砂，细度模数２．４。 纤维素醚：赫克力士天普化工有限公司生产的纤维素醚 ＨＫ一７５０００（以下简称ＨＫ）。 １．２试验方法 砂浆试件的制备、养护、抗压和抗折强度的测试参照ＧＢ／
Ｏ前言
今后胶凝材料的发展方向是利用大量废弃物以及工业副 产物生产环境友好型材料，以减少能源、资源消耗和废弃物Ｉ”。 钢渣是炼钢工业的废渣，其排放量为钢产量的１５％左右。我国 钢年产量接近３亿ｔ，钢淹的年排放量达到５０００万ｔ以上。钢 渣丰要来自金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物、被侵蚀 的炉衬料和炉材料、金属炉料带入的杂质和为调整钢材性质而 加入的造渣材料。其矿物组成包括橄榄石、硅酸二钙、硅酸三钙 以及少量游离ＣａＯ、Ｍ［ｇＯ、玻璃体等成分，具有一定的水化自硬
ｄｏｓａｇｅ ＷａＳ ｅｑｕａｌ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｒｔａｒ．Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ｅｔｈｅｒ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ
ｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍｏｒｔａｒ，ｈｏｗｅｖｅｒ ｌｏｗｅｒ ｉｔｓ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｒｙ－ｍｉｘｅｄ ｍｏｒｔａｒ：ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｐｏｗｅｒ：ｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ：ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ
加，砂浆的稠度降低。当钢渣粉掺量超过５０％时，砂浆的稠度 低于空白砂浆。可见，钢渣粉对砂浆稠度的影响与其掺量有 关。
图１还表明，掺钢渣粉有利于提高砂浆的保水性能。未 掺钢渣粉纯水泥砂浆的保水率不足７５％，当钢渣粉掺量为
７０％时，砂浆的保水率可达到８５％以上。分析认为，这主要与 钢渣粉的表面形态、颗粒分布以及水化活性等有关，钢渣为 大小不一的不规则多边形，其表面有较多细小的附着物。由
０．１５％及以上的纤维素醚可有效解决其离析泌水现象：在砂浆中单掺钢渣粉时，随着钢渣粉掺罱增加，砂浆强度下降，但问时复掺矿
渣粉可显著提高钢渣砂浆的强度，钢渣粉与矿渣粉掺加比例为６：４、复掺掺景不大于３０％时的砂浆强度大于空白砂浆，复掺掺量
４０％时的砂浆强度与窄白砂浆持平；掺纤维素醚可大幅提岛钢渣砂浆的Ｉ：作性能，但力学性能有所降低。
１原材料及实验方法
１．１原材料 钢渣粉：武汉绿色冶金渣公司生产的钢渣粉，密度为３．１９
加ｍ３，比表面积为４７０ ｍ２／ｋｇ，化学成分见表ｌ。其矿物成分有 Ｃ２ｓ、ｑｓ、ＧＡ、Ｃａ（ＯＨ）：、ＭｇＯ、ｑ—ＳｉＯ：等。颗粒分布见表２。
水泥：华新水泥股份有限公司生产的３２．５Ｐ·０水泥，颗粒 分布见表２。
为了提高钢渣砂浆的强度，根据复合材料的“超叠加效 应”原理１３ｌ，在原钢渣砂浆配比的基础上，按合适的比例用矿渣
粉取代部分钢渣粉以改善钢渣砂浆的强度。本实验希望在满 足强度的条件下，尽可能地利用钢渣粉，因此经过前期探索研 究，确定其它材料用量小变，将ｍ（钢渣粉）：ｍ（矿渣粉）定为６： ４。具体配合比见表４。
表４掺矿渣粉的钢渣砂浆配合比
ｋｇ／ｍ，
项目
ＧＫｌ
ＧＫ２ ＧＫ３ ＧＫ４ Ｇｋ５ ＧＫ６
Ｇｋ７
水泥 钢渣粉 矿渣粉
砂 水
２７０ １８ １２
１４５０ ３００
２４０ ３６ ２４ １４５０ ３００
２１０ ５４ ３６ １４５０ ３００
１８０ ７２ ４８ １４５０ ３００
１５０ ９０ ６０ １４５０ ３００
１２０ １０８ ７２ １４５０ ３００
钢渣是经过闷渣和超细粉活化处理的，因此与水反应发生溶 解时会生成大量的ＯＨ－，Ｃａ２＋离子，ｐＨ值小断升高，从而使水 泥的水化受阻，也可能是强度负面影响的原因。砂浆７ ｄ强度 随着钢渣粉掺量增加而下降速率较大，但２８ ｄ强度下降的幅 度减少，这说明钢渣的水硬性发展缓慢，其活性效应在中后龄 期才发挥作用。 ２．２复掺钢渣粉与矿渣粉砂浆实验 ２．２．１实验配合比