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作者：宋春草;管财;张瑞君;
单位：郑州工商学院工学院;河南省计量测试科学研究院;
摘要：钡渣作为一种水泥熟料的矿化剂被广泛使用，诸多学者探讨了BaSO_4对水泥熟料结构与性能的影响规律，但钡渣作为一种危险废弃物，目前还未有文献研究其对熟料矿物组成及制品环境安全性的影响。本研究以某企业钡渣为添加剂，制备普通硅酸盐水泥熟料，并分析钡渣调控水泥熟料相组成、显微结构及其水化性能的机理，探索Ba~(2+)在水泥熟料中的分布形式及硅酸盐水泥熟料固化Ba~(2+)浸出的机理。钡渣的引入降低了液相的高温黏度，促进C_3S的生成，进而促进高水化活性2BaO·SiO_2(B_2S)生成，显著改善硅酸盐水泥熟料的水化性能；Ba~(2+)取代Ca~(2+)固溶于β-C_2S激发其水化活性，促进高水化活性α-C_2S相的生成；钡渣的引入显著增强了水泥胶砂的抗压强度，掺入4.5%钡渣后，试样的3 d、28 d与90 d抗压强度分别升至37.55 MPa、58.47 MPa与73.55 MPa;引入钡渣的水泥胶砂结构致密，能抑制酸液沿孔隙渗入样品内部溶出Ba~(2+),且BaO·SiO_2·H_2O与Ba(OH)_2被水化硅酸钙凝胶物理包裹，同时水化硅酸钙能化学结合Ba~(2+),两者协同抑制Ba~(2+)浸出，使得胶砂试样的可溶性Ba~(2+)低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3—2007)标准的极限(100 mg·L~(-1))。本研究为钡渣的清洁无害化利用提供了依据。
关键词：钡渣;;硅酸盐水泥熟料;;组成与结构;;水化性能;;Ba~(2+)固化;;清洁利用
基金资助：中国博士后科学基金(2022M721018);; 河南省重点研发计划(23210222101)
