【摘 要】
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干混砂浆因其质量稳定、绿色环保等优点,近年来被广泛应用于建筑行业。矿物掺合料日渐成为砂浆商业化变革过程中水泥基材料领域研究的重点。工业固体废弃物具有良好的“形态效应”、“微集料填充效应”及一定“火山灰效应”潜力,若将其作为矿物掺合料取代部分水泥,可推动低成本、高性能的干混砂浆的研制与发展。本文选取固硫灰渣粉、钢渣微粉、石灰石超细粉作为机制砂干混砂浆掺合料,通过对比试验及正交试验,研究3种矿物掺合料
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干混砂浆因其质量稳定、绿色环保等优点,近年来被广泛应用于建筑行业。矿物掺合料日渐成为砂浆商业化变革过程中水泥基材料领域研究的重点。工业固体废弃物具有良好的“形态效应”、“微集料填充效应”及一定“火山灰效应”潜力,若将其作为矿物掺合料取代部分水泥,可推动低成本、高性能的干混砂浆的研制与发展。本文选取固硫灰渣粉、钢渣微粉、石灰石超细粉作为机制砂干混砂浆掺合料,通过对比试验及正交试验,研究3种矿物掺合料单掺及复掺对机制砂干混砂浆宏观性能影响,并运用XRD及SEM-EDS检测方法研究矿物掺合料对胶凝体系的微观影响,结果表明:单掺固硫灰渣粉可明显改善砂浆保水性及砂浆孔结构,提高砂浆后期强度,增强砂浆耐水性能,并一定程度上减小砂浆稠度损失,延长砂浆开放时间,方便施工。其单掺较佳掺量为40wt%,砂浆28d抗压强度增幅为31.07%;钢渣微粉作干混砂浆掺合料可改善砂浆流动性,减小砂浆需水量,提高砂浆保水性,延长凝结时间,增加砂浆孔结构均匀性,减小毛细孔平均孔径,提高砂浆后期强度,其单掺较佳掺量为15wt%,砂浆28d抗压强度增幅10.73%;小掺量的石灰石超细粉可改善砂浆流动性、保水性、砂浆孔结构及砂浆强度,但随着掺量增加,砂浆施工性能、力学性能均明显下降,其较佳掺量为10wt%。通过正交试验研究复掺矿物掺合料对机制砂干混砂浆性能影响,其结果显示,复掺最佳掺配组合为:固硫灰渣粉掺量33.3wt%,钢渣微粉掺量16.7wt%;同时发现有效复掺可在保证砂浆强度要求的前提下,提高低活性掺合料掺量,降低砂浆生产成本。经XRD及SEM-EDS技术分析得,矿物掺合料-水泥胶凝体系与水泥水化产物相似,结构存在差异。固硫灰渣粉中含有Ca O和硬石膏,有利于促进AFt、CH及C-S-H凝胶的生成,提高微观结构密实性;钢渣颗粒表面出现明显缺陷及水化反应痕迹;石灰石超细粉-水泥体系水化产物中出现单碳水化铝酸钙,即比表面积为550cm~2/g的石灰石超细粉具有水化活性,促进胶凝材料早期力学性能发展。
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