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硅酸盐通报2025年第03期:多源固废制备掺合料的活性评价及水泥水化产物微观性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:司马笑情;谢祥兵;李广慧;刘晨晨;张艺林;司斌;季旸;邵景干;

单位:郑州航空工业管理学院材料学院;郑州航空工业管理学院土木环境学院;河南水利与环境职业学院水利工程学院;中建一局集团第二建筑有限公司;河南交院工程技术集团有限公司;

摘要:工业废渣中的粒化高炉矿渣粉(BFS)和粉煤灰(FA)因典型的火山灰活性已成为制备硅酸盐水泥的主要掺合料,而建筑固废中的再生砖粉(RBP)和再生混凝土粉(RCP)与BFS和FA混合制备活性掺合料是拓展多源固废资源利用的重要途径。本文以RBP、RCP、FA、BFS为原料,采用湿法球磨制备掺合料,以掺合料掺量为变量进行胶砂的抗压强度试验,采用火山灰比强度法对掺合料的活性进行评价,并通过XRD、TG-DTG、SEM及EDS对水化产物进行分析。结果表明:四种固废粉制备的掺合料可以有效替代部分水泥,含掺合料的水泥胶砂90 d抗压强度最高可达74.2 MPa; RCP与RBP因具有火山灰反应活性,反应后水化产物氢氧化钙(CH)相的衍射峰强度下降、水化硅酸钙凝胶(C-S-H)衍射峰加宽;RCP和RBP中的Ca~(2+)、Si~(2+)可促进FA和BFS中硅铝物质活化作用,利用活性硅铝矿物协同作用制备的活性掺合料BCFFS1的各组分最佳配合比(质量分数)为15%RBP、15%RCP、15%FA、5%BFS。活性掺合料的应用不仅有助于提高多种固废材料的利用效率,还有助于降低建筑行业对普通水泥依赖。

关键词:多源固废;;掺合料;;火山灰活性;;硅铝物质;;水化产物;;湿法球磨

基金资助:河南省自然科学基金面上项目(242300421257);; 郑州航空工业管理学院青年科研基金支持计划专项资助(23ZHQN01007);郑州航空工业管理学院研究生教育创新计划基金(2024CX137,2024CX115);; 河南省交通运输科技计划项目(2016-2-3,2021T7,2021J5);; 河南省科学技术厅项目(232102240027)