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硅酸盐通报2026年第01期:含氟复合激发剂对钢渣基蓄热水泥水化产物及性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周烨来;马慧博;张世栋;赵祥麟;朱纯;孔海涛;李宝让;

单位:华北电力大学能源动力与机械工程学院;

摘要:本文针对钢渣(SS)基蓄热水泥,设计了一种含氟复合激发剂(Na_2SiO_3·9H_2O/Na_2SO_4/K_2SO_4/KF),并将其分别应用于钢渣-硅酸盐水泥(PC)、钢渣-铝酸盐水泥(CAC)和钢渣-硫铝酸盐水泥(CSA)三种胶凝体系的活化研究。通过调控激发剂的掺量,系统考察其对材料抗压强度、热导率及比热容的影响,并结合XRD、TG-DTG及SEM等手段分析作用机理。结果表明,激发剂提供的碱性环境能有效促进钢渣-水泥体系中矿物相的解聚,而F~-的引入抑制了钙矾石(AFt)与水化铝酸钙的生成。在该激发剂的复合作用下,解聚形成的[Al(OH)_4]~-与[H_2SiO_4]~(2-)更倾向于生成富铝的水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶,过量的[Al(OH)_4]~-最终转化为Al(OH)_3。这些更致密的水化产物显著改善了浆体的力学性能与热物理性能,使三种体系的综合性能达到甚至优于纯水泥浆体的水平。其中,钢渣-硅酸盐水泥和钢渣-铝酸盐水泥体系在3%(质量分数)激发剂掺量时表现出较好的综合性能;而激发剂过量可能引发Al(OH)_3与F~-反应,抑制钢渣-铝酸盐水泥浆体的强度发展。本研究揭示了含氟复合激发剂在钢渣基蓄热水泥中的作用机制,为钢渣资源化利用及高性能蓄热水泥的设计提供了参考。

关键词:混凝土;;钢渣;;复合胶凝材料;;复合激发剂;;水化;;显热储热

基金资助:江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金项目(BE2022028-4)