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硅酸盐通报2025年第04期:溶脱处理对矿渣基胶凝材料性能的提升机理

来源:期刊VIP网 时间:


作者:谢辰;陈伟;王辉;王栋民;刘一辉;李博;

单位:武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室;武汉理工大学材料科学与工程学院;中国建筑第三工程局有限公司;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院;

摘要:具有火山灰特性的高炉矿渣,磨细后可被用于生产矿渣基胶凝材料。与传统水泥相比,矿渣基胶凝材料水化活性较低,为提升矿渣基胶凝材料中磨细高炉矿渣(GGBS)的水化活性,本文创新地提出使用聚合硫酸铝溶液溶脱处理GGBS的方法,加速GGBS玻璃网络结构解聚,以提升矿渣基胶凝材料性能。试验对比了溶脱处理GGBS与溶液搅拌GGBS的离子溶出行为、表面元素组成及微观结构形貌,并通过抗压强度、水化放热、物相变化及微观形貌测试研究了溶脱处理提升矿渣基胶凝材料性能的微观机理。结果表明,溶脱滤液的硅离子溶出量较溶液搅拌滤液的硅离子溶出量明显提升,溶脱GGBS表面的n(Ca)∶(n(Si)+n(Al))降至0.266,溶脱GGBS结构发生溶蚀。使用溶脱GGBS制备的矿渣基胶凝材料凝结时间缩短至147 min,硬化体1 d抗压强度提升至3.75 MPa。溶脱处理GGBS可促进钙矾石与水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶的生成,加快矿渣基胶凝材料水化进程,提升矿渣基胶凝材料性能。

关键词:聚合硫酸铝;;溶脱;;磨细高炉矿渣;;矿渣基胶凝材料;;物相分析

基金资助:青年科学基金(52102031)