本文首先以唐山某鋼渣堆場(chǎng)磁選分選后的鋼渣粉為原料進(jìn)行理化分析和蒸壓建材利用研究。結(jié)果表明:鋼渣的主要礦物成分為硅酸三鈣、硅酸二鈣、RO相(MgO、FeO和MnO等的固溶體)、f-CaO,以及部分鈣鐵橄欖石、鋁酸三鈣等,堿度系數(shù)為2.35;未經(jīng)任何改性的鋼渣粉與尾礦、水泥(固定摻量7%)混合制備蒸壓試塊時(shí),摻量超過(guò)9%則發(fā)生試塊開(kāi)裂現(xiàn)象。采用機(jī)械磨細(xì)的方式進(jìn)行鋼渣改性。結(jié)果表明:隨著粉磨細(xì)度的增加,起初對(duì)蒸壓試塊有利,而后隨著鋼渣細(xì)度的進(jìn)一步增加,更大量游離氧化物的暴露,造成體系安定性不良,蒸壓試塊發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象。利用濕熱預(yù)養(yǎng)護(hù)處理工藝改善蒸壓體系的體積穩(wěn)定性。結(jié)果顯示,適宜的預(yù)養(yǎng)條件為成型后養(yǎng)護(hù)(“塊養(yǎng)”);適宜的養(yǎng)護(hù)制度為70℃6 h,物料配比為鋼渣:尾礦:水泥=24:70:6,試塊蒸壓后的抗壓強(qiáng)度達(dá)到15.8 MPa。實(shí)現(xiàn)了在蒸壓試塊養(yǎng)護(hù)過(guò)程中完成安定性處理,優(yōu)化了生產(chǎn)工藝。使用化學(xué)改性劑對(duì)鋼渣粉進(jìn)行安定性處理,結(jié)果表明:六偏磷酸鈉、磷酸二氫鈉與水玻璃可用作鋼渣改性劑,適宜摻量分別為3%、7%和7%(以鋼渣為基礎(chǔ)),試塊蒸壓后的抗壓強(qiáng)度均達(dá)到12 MPa以上;采用六偏磷酸鈉與檸檬酸鈉制成的復(fù)合改性劑,試塊物料配比為鋼渣:尾礦:水泥=28:67:5,試塊蒸壓后的抗壓強(qiáng)度可達(dá)21.7MPa。系統(tǒng)研究了化學(xué)改性與預(yù)養(yǎng)護(hù)協(xié)同強(qiáng)化技術(shù),確定了適宜的協(xié)同方案為:2%(以鋼渣為基礎(chǔ))檸檬酸鈉(70℃6 h)。結(jié)果表明:預(yù)養(yǎng)護(hù)過(guò)程中消解了近81.5%的游離氧化鈣,顯著改善了鋼渣的體積穩(wěn)定性。同時(shí),檸檬酸鈉的使用不但抑制預(yù)養(yǎng)護(hù)過(guò)程中水泥及鋼渣中活性組分的水化,又能有效激發(fā)蒸壓過(guò)程中鋼渣的活性,實(shí)現(xiàn)了蒸壓水化過(guò)程的強(qiáng)化。當(dāng)物料配比為鋼渣:尾礦:水泥=45:51:4時(shí),檸檬酸鈉用量2%(以鋼渣為基礎(chǔ)),試塊蒸壓后的抗壓強(qiáng)度達(dá)到32.8 MPa。借助化學(xué)結(jié)合水量、游離氧化鈣含量及XRD、SEM分析了鋼渣的水化特征。結(jié)果表明:檸檬酸鈉在大摻量鋼渣-尾礦-水泥體系中既是鋼渣改性過(guò)程中硅酸二鈣和硅酸三鈣水化的抑制劑,又是蒸壓條件下激發(fā)鋼渣的水化活性激發(fā)劑。機(jī)械磨細(xì)、濕熱條件和檸檬酸鈉的協(xié)同作用強(qiáng)化了體系水化反應(yīng)過(guò)程。蒸壓過(guò)程中,C-S-H凝膠轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶度更好的水化硅酸鈣,提高硬化體的強(qiáng)度。
【學(xué)位單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：X757
【部分圖文】：

屬于中堿度鋼渣。2.3.4 鋼渣的礦物成分采用X射線衍射儀（XRD）對(duì)鋼渣的礦物成分進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖2-1所示。圖 2-1 鋼渣 XRD 圖譜結(jié)合表 2-5 和圖 2-1 鋼渣 XRD 圖譜可以看出，鋼渣中的主要物相組成為硅酸三鈣、硅酸二鈣、RO 相（MgO、FeO 和 MnO 等的固溶體）、f-CaO，以及部分鈣鐵橄欖石、鋁酸三鈣等。2.4 機(jī)械活化工藝研究2.4.1 試驗(yàn)方法（1）鋼渣粉的制備1）用天平稱取約 5 kg 鋼渣。2）將鋼渣放入球磨機(jī)中，經(jīng)不同時(shí)間粉磨，得到不同粒度鋼渣粉。（2）鋼渣粉的粒度分布測(cè)試將不同粒度的鋼渣粉進(jìn)行取樣，并在 Winner 2000 激光粒度分布儀中進(jìn)行粒度測(cè)試。（3）試塊的制備1）根據(jù)粒度分布與粉磨時(shí)間相對(duì)應(yīng)的規(guī)律，選取適宜粒度的鋼渣粉進(jìn)行試驗(yàn)。

河北科技大學(xué)碩士學(xué)位論文）將鋼渣粉、水泥、尾礦和水按一定比例混合，在攪拌機(jī)中混合均勻。）按照 20 MPa 壓力壓制成型，試塊尺寸為 50×50×50 mm。蒸壓養(yǎng)護(hù)制度）將制備的試塊密封靜置 1 d 后，放入蒸壓釜。）按照 “升溫 4 h-180 ℃恒溫 4 h-自然降溫”的養(yǎng)護(hù)制度進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)樣品測(cè)試）借助 XTZ-D 雙目體視顯微鏡觀察試塊外觀是否出現(xiàn)裂紋，判斷體積穩(wěn)）利用 NYL-300A 型壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試塊力學(xué)強(qiáng)度測(cè)試。 單因素試驗(yàn)1 粉磨時(shí)間對(duì)平均粒徑的影響 5 kg 鋼渣置于球磨機(jī)中，經(jīng)不同時(shí)間粉磨，并用激光粒度分析儀測(cè)定布。研究了粉磨時(shí)間對(duì)鋼渣平均粒徑分布的影響，結(jié)果如圖 2-2 所示。

圖 2-3 粉磨 60min 鋼渣粒徑分布2 粉磨時(shí)間對(duì)鋼渣粉性能的影響不同粉磨時(shí)間的鋼渣粉與尾礦、水泥按質(zhì)量比為 5:88:7，在用水量 9%Pa 條件下成型。按照 2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)蒸壓養(yǎng)護(hù)制度，制成試塊并進(jìn)行抗壓強(qiáng)度表 2-6 所示。表 2-6 粉磨時(shí)間對(duì)鋼渣粉性能的影響編號(hào) 粉磨時(shí)間/min 鋼渣/% 尾礦/% 水泥/% 蒸壓后外觀 抗壓強(qiáng)度/MP1 30 5 88 7 完好 8.4MPa2 40 5 88 7 完好 10.9MPa3 50 5 88 7 完好 9.2MPa4 60 5 88 7 完好 8.9MPa8 70 5 88 7 完好 8.0MPa表 2-6 可知，隨粉磨時(shí)間的延長(zhǎng)，試塊的抗壓強(qiáng)度呈先上升后下降的趨
【參考文獻(xiàn)】

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