《粒化高爐礦渣膠凝性能的活化及其水化反應機理研究》是依託山東科技大學，由呂憲俊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：粒化高爐礦渣膠凝性能的活化及其水化反應機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：呂憲俊
- 依託單位：山東科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
粒化高爐礦渣是在煉鐵過程中產生一種副產品，具有與水泥熟料相似的化學成分和非晶態結構特點。粒化高爐礦渣的產量大、潛在膠凝活性強，目前，主要用於水泥和混凝土的摻合料使用。同時，該類礦渣在新型節能膠凝材料的合成與製備方面具有巨大的套用潛力。本項目擬從不同類型粒化高爐礦渣的成分、微觀結構和膠凝活性的差異研究入手，分析影響膠凝活性的關鍵因素和影響機制；進而採用機械活化、化學活化相結合的方法，查明活化方法和條件對其水化產物和膠凝性能的影響規律，提出不同活化方法和活化條件下水化產物的種類和水化反應機理；通過研究，闡明礦渣的成分和結構、活化方法、以及水化產物之間的內在聯繫，提出粒化高爐礦渣膠凝性能的活化機理和控制方法，進一步發展礦渣基膠凝材料的合成理論，為節能型膠凝新材料的開發提供理論依據。
結題摘要
本研究通過對影響礦渣膠凝活性的關鍵因素及影響機制研究、機械及化學活化條件和活化機理研究，闡明了影響高爐礦渣原料的性能、活化方法和水化產物之間的內在聯繫，提出其膠凝活性的控制方法和機理，為新型高爐礦渣基膠結材料的合成和套用提供理論依據。 研究表明，粒化高爐礦渣是以Si、Al、Ca、Mg的氧化物為主要成分的玻璃體物質，具有潛在的膠凝性能，細度是影響其膠凝性能的主要因素，含Al2O3較高的礦渣，活性較好；CaO是礦渣有效的鹼性激發劑，在較低用量下即可有效激發礦渣的膠凝活性；碳酸鈉是石灰活化礦渣的有效早強劑，採用礦渣:石灰:碳酸鈉=100:10:6配比的膠凝材料的淨漿強度明顯高於普通32.5水泥；採用XRD、TG-DTA、SEM-EDS等分析手段研究結果表明，礦渣膠凝材料的水化產物和普通矽酸水泥有明顯不同，物相以隱晶質為主，主要成份為低鈣矽比C-S-H(Ⅰ)、C4AH以及少量的SiO2凝膠，而且隨著水化反應時間的延長，早期生成的高鈣矽比C3SH和C2SH逐漸轉化為低鈣矽比的C-S-H(Ⅰ)。
