钢渣-矿渣-水泥复合胶凝材料力学性能实验研究

水泥—钢渣—矿渣复合胶凝材料的水化特性共3篇水泥—钢渣—矿渣复合胶凝材料的水化特性11. 引言水泥—钢渣—矿渣复合胶凝材料是近年来发展起来的新型建筑材料，其具有优良的水化性能和工程性能。

在混凝土施工中，水泥往往是主要胶凝材料，但其价格昂贵，制备成本高，同时也会释放大量的二氧化碳等有害气体，对环境造成污染。

因此，如何利用废弃物料制备胶凝材料，降低对环境的影响，减少制备成本，是非常重要的课题。

2. 材料组成水泥—钢渣—矿渣复合胶凝材料是以水泥、钢渣和矿渣为原材料，通过一定的配比设计，混合制备而成的。

水泥是胶凝材料中的主要成分，一般为硅酸盐水泥，常用的水泥有硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸盐水泥等。

钢渣是冶金过程中的废弃物，主要由铁、钙、镁等元素组成。

钢渣的粒径较大，一般需要进行磨细处理或粗细骨料的使用。

钢渣中钙的含量较高，能够与水泥反应生成新的水化物，而且能够有效地改善混凝土的强度和耐久性。

矿渣是矿山采矿和冶金工业的废弃物。

矿渣中含有大量的硅、铝、钙及其它元素，是制备复合胶凝材料的重要成分。

矿渣的特点是低活性，水化反应缓慢，但其玻璃相中的氧化物能够与水泥形成化合物，并具有填充作用，能够有效地降低混凝土的渗透性和收缩率，从而提高混凝土的力学性能和耐久性。

3. 水化反应机理水泥—钢渣—矿渣复合胶凝材料的水化反应机理比较复杂，包括水泥的水化反应、钢渣和矿渣与水泥的复合反应。

水泥的水化反应是以水泥熟料中的主要组分三钙硅酸盐(C3S)和双钙硅酸盐(C2S)为主要反应物，与水中的钙离子在水泥颗粒表面进行反应，生成水化钙硅酸盐凝胶(C-S-H)、钙硅酸钙(C-S-H)及其他水化物质。

钢渣和矿渣的水化反应也是在水泥的水化作用下发生的。

在水泥中，矿渣可以与水泥中的氢氧化钠(NaOH)反应，形成新的钠硅酸盐和钠铝酸盐，可溶性的硅酸钠(Na2SiO3)和铝酸盐钠(NaAlO2)。

钢渣中的钙能够与水中的氢氧化钙(Ca(OH)2)反应，生成新的硅酸钙(Ca2SiO4)和铝酸钙(Ca3Al2O6)。

钢渣三合一水泥研究报告南京化工大学化工建材设计研究所北京特首新型建材有限公司二零零六年十二月目录1.概述 (1)1.1钢渣的物理性质 (1)1.2钢渣的化学成分 (2)1.3钢渣的矿化组成 (2)1.4钢渣的综合利用现状 (3)1.5项目的提出及研究思路 (4)2.实验原料及方法 (5)3.实验结果及分析 (9)3.1钢渣细度对产品性能的影响 (12)3.2钢渣掺量对产品性能的影响 (13)3.3外加剂种类及掺量对产品性能的影响 (14)3.4钢渣种类对产品性能的影响 (14)3.5钢渣三合一水泥耐久性 (14)3.5.1抗冻性 (14)3.5.2抗硫酸盐性 (15)3.5.3干缩性 (16)3.6钢渣三合一水泥的水化机理探讨 (17)4.结论 (18)1．概述钢渣是炼钢过程中产生的废渣，数量约为钢产量的15～25%，2005年我国的钢产量近4亿吨，即表明我国每年要排放钢渣近亿吨，至今我国堆存钢渣近5亿吨，占用了大量的土地，同时对空气造成粉尘污染和地下水源污染，对渣堆周围的生态环境造成严重的危害。

1.1钢渣的物理性质由于化学成分及冷却条件不同造成钢渣外观形态、颜色差异很大。

碱度较低的钢渣呈黑灰色。

碱度较高的钢渣呈褐灰色、灰白色。

渣块松散不粘结，质地坚硬密实，孔隙较少。

渣坨和渣壳结晶细密，界线分明，尤其是渣壳，断口整齐。

自然冷却的渣块堆放一段时间后，发生膨胀风化，变成土块状和粉状。

钢渣含水与焖渣方式和冷却条件关系很大。

钢渣通常含水在3%～8%，溶重在1.32～2.26t/m3,抗压强度在115MPa左右。

平炉渣比重略小，孔隙稍多，稳定性要好一些。

1.2钢渣的化学成份随着钢品种、原料、冶炼工艺及堆放期限的不同，钢渣的化学成份波动较大。

大多数情况下，钢渣的主要化学成份为CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、MnO、f-CaO等，其混合样的化学成份范围见表1。

表1 钢渣混合样的化学成份范围%CaO SiO2Al2O3Fe2O3MnO MgO FeO f-CaO 54.06 35.46 16.16 19.98 4.72 21.77 30.10 21.63～20.97 ～7.72 ～0.71 ～0.38 ～0.39 ～3.00 ～0.60 ～在选取不同种类、不同堆放期的钢渣进行化学成份分析，其化学成份基本一致，结果见表2、表3。

钢渣粉的胶凝性及其对水泥力学性能的影响赵计辉;张大旺;赵世娇;王栋民【摘要】钢渣粉作为辅助胶凝材料用于水泥混凝土领域中的潜力很大,研究了钢渣粉自身的胶凝性及其粒径大小、掺入量对钢渣-水泥复合胶凝材料力学性能的影响.结果表明:钢渣粉的浆体强度和水化程度随其粒径减小而显著提高(28 d抗压强度4.0提高到21.5 MPa,Ca(OH)2含量从3.49％提高到5.48％,非蒸发水含量从4.8％提高到10.71％).含30wt％钢渣粉的复合水泥3d净浆和胶砂强度均表现出随微粉粒径的减小先增大,后降低(SC-40为拐点),而7d、28 d强度随微粉粒径的减小而不断增大.钢渣粉的掺量对水泥浆体强度和水化程度的影响显著,水泥各龄期强度和水化程度均随钢渣粉掺量的增加而逐渐降低,且各龄期强度与钢渣粉含量均符合多项式函数关系.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)017【总页数】6页(P222-226,241)【关键词】钢渣粉;胶凝性;水泥;强度;水化程度【作者】赵计辉;张大旺;赵世娇;王栋民【作者单位】中国矿业大学(北京),北京100083;中国矿业大学(北京),北京100083;中国矿业大学(北京),北京100083;中国矿业大学(北京),北京100083【正文语种】中文【中图分类】TU502.6钢渣是一种冶炼工业废渣，其化学成分和矿物组成与硅酸盐水泥熟料相似，具有水化活性，因而将其利用在水泥混凝土领域中的潜力很大［1，2］。

而且，近些年随着钢厂的冶炼技术及钢渣预处理工艺的改进(如近年来开发出热蒸汽闷渣使之破碎粉化的方法)，出厂的钢渣品质也在逐步提高，钢渣中的金属铁及对安定性影响大的CaO、MgO数量都得到了一定控制，这也为钢渣的后续加工并制备成高性能水泥混凝土材料提供了质量保证［3，4］。

然而，与水泥相比，钢渣的活性低、水化速率慢、强度发展慢，因而与粉煤灰、矿渣等一样将其作为辅助胶凝材料使用［5，6］。

第４２卷第５期２０１４年５月硅　酸　盐　学　报ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＴＨＥ　ＣＨＩＮＥＳＥ　ＣＥＲＡＭＩＣ　ＳＯＣＩＥＴＹＶｏｌ．４２，Ｎｏ．５Ｍａｙ，２０１４ＤＯＩ：１０．７５２１／ｊ．ｉｓｓｎ．０４５４－５６４８．２０１４．０５．１２水泥－－钢渣－－矿渣复合胶凝材料的水化特性王　强，黎梦圆，石梦晓（清华大学土木工程系，北京１０００８４）摘　要：通过测定水泥－－钢渣－－矿渣复合胶凝材料的水化热、砂浆的抗压强度、硬化浆体孔溶液的碱度、钢渣和矿渣的水化程度，探讨了复合胶凝材料的水化特性。

结果表明：钢渣在复合胶凝材料水化硬化过程中所起的化学作用小于矿渣；随着复合胶凝材料中钢渣含量的增大和矿渣含量的减小，复合胶凝材料的早期和后期胶凝性能均降低；随着复合胶凝材料中矿渣的含量增大，硬化浆体孔溶液的碱度降低，矿渣的反应程度也随之降低，矿渣含量为１０％～４０％时，孔溶液的ｐＨ值为１２．６～１３．３；钢渣的反应程度受复合胶凝材料组成的影响很小；钢渣和矿渣在后期的反应程度提高明显，尤其矿渣所起的化学作用显著，矿渣在３６０ｄ龄期的反应程度超过５０％，甚至６０％，使复合胶凝材料砂浆的后期强度与水泥砂浆的差距明显缩小。

关键词：复合胶凝材料；钢渣；细磨矿渣；水化；抗压强度；反应程度中图分类号：ＴＱ１７８文献标志码：Ａ文章编号：０４５４－５６４８（２０１４）０５－０６２９－０６网络出版时间：２０１４－４－２５　２１：５１：０３ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｏｉ／１０．７５２１／ｊ．ｉｓｓｎ．０４５４－５６４８．２０１４．０５．１２．ｈｔｍｌＨｙｄｒａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｃｅｍｅｎｔ－Ｓｔｅｅｌ　Ｓｌａｇ－Ｇｒｏｕｎｄ　ＧｒａｎｕｌａｔｅｄＢｌａｓｔ　Ｆｕｒｎａｃｅ　Ｓｌａｇ　Ｃｏｍｐｌｅｘ　ＢｉｎｄｅｒＷＡＮＧ　Ｑｉａｎｇ，ＬＩ　Ｍｅｎｇｙｕａｎ，ＳＨＩ　Ｍｅｎｇｘｉａｏ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｈｙｄｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｃｅｍｅｎｔ－ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ－ｇｒｏｕｎｄ　ｇｒａｎｕｌａｔｅｄ　ｂｌａｓｔ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｓｌａｇ（ＧＧＢＳ）ｃｏｍｐｌｅｘ　ｂｉｎｄｅｒ　ｗｅｒｅ　ｉｎ－ｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｖｉａｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒａｔｉｏｎ　ｈｅａｔ　ｏｆ　ｂｉｎｄｅｒ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｍｏｒｔａｒ，ａｌｋａｌｉｎｉｔｙ　ｏｆ　ｐｏｒｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅｓ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ　ａｎｄ　ＧＧＢＳ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒａｔｉｏｎ　ａｎｄｈａｒｄｅｎｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｂｉｎｄｅｒ　ｉｓ　ｓｍａｌｌｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ＧＧＢＳ．Ｔｈｅ　ｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｂｉｎｄｅｒ　ｂｅｃｏｍｅ　ｗｅａｋｅｒ　ａｓ　ｔｈｅｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ＧＧＢＳ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｔｈｅ　ａｌｋａｌｉｎｉｔｙ　ｏｆ　ｐｏｒｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ＧＧＢＳｄｅｃｒｅａｓｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ＧＧＢＳ　ｉｎ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｂｉｎｄｅｒ．Ｔｈｅ　ｐＨ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｒｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｓ　１２．６－－１３．３ｗｈｅｎＧＧＢＳ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｓ　１０％－－４０％．Ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｂｉｎｄｅｒ　ｈａｓ　ａ　ｓｌｉｇｈｔ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ．Ｄｕｅ　ｔｏｔｈｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅｓ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ　ａｎｄ　ＧＧＢＳ　ａｔ　ｌａｔｅ　ａｇｅｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｔｈｅ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｍａｄｅ　ｂｙＧＧＢＳ　ｗｈｏｓｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅ　ｉｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　５０％ｏｒ　ｅｖｅｎ　６０％，ｔｈｅ　ｌａｔｅ－ａｇｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｍｏｒｔａｒ　ｗｉｔｈ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｂｉｎｄｅｒｉｓ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｔｏ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｐｕｒｅ　ｃｅｍｅｎｔ　ｍｏｒｔａｒ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｌｅｘ　ｂｉｎｄｅｒ；ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ；ｇｒｏｕｎｄ　ｇｒａｎｕｌａｔｅｄ　ｂｌａｓｔ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｓｌａｇ；ｈｙｄｒａｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｄｅｇｒｅｅ收稿日期：２０１３－－１１－－２５。

碱激发矿渣-钢渣复合胶凝体系的性能研究
郭启龙;杜磊;华亮;高敏;刘荣浩;艾妮萨加帕尔
【期刊名称】《新型建筑材料》
【年(卷),期】2024(51)1
【摘要】以氢氧化钠和水玻璃为激发剂制备矿渣-钢渣复合胶凝材料,研究矿渣掺量、碱当量和水玻璃模数对复合胶凝材料抗压强度的影响,并采用XRD、SEM对硬化试样的显微形貌和水化产物组成进行了分析。

结果表明:随矿渣掺量减少,抗压强度降低。

随碱当量的增加,抗压强度先提高后降低,碱当量为11%时强度达到最高。

随水玻璃模数的增大,抗压强度先提高后降低,当水玻璃模数为1.2时强度达到最高。

水
化产物主要为CaCO3、C-S-H凝胶、C-A-S-H凝胶、托贝莫来石及RO惰性相。

【总页数】6页(P108-113)
【作者】郭启龙;杜磊;华亮;高敏;刘荣浩;艾妮萨加帕尔
【作者单位】西北民族大学土木工程学院;甘肃省新型建材与建筑节能重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TU526
【相关文献】
1.碱激发钢渣矿渣胶凝材料凝结硬化性能研究
2.复合激发剂对钢渣-矿渣基胶凝材
料性能的影响3.碱激发偏高岭土/矿渣复合胶凝体系反应水平及影响因素分析4.钢渣——矿渣复合胶凝材料的制备及胶凝活性激发试验研究5.掺硅灰和碱渣的碱激
发矿渣/钢渣胶凝材料性能
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碱激发钢渣矿渣胶凝材料凝结硬化性能研究??【摘要】本研究旨在探讨碱激发对钢渣矿渣胶凝材料凝结硬化性能的影响。

通过对钢渣矿渣胶凝材料的特点和碱激发对其性能的影响进行分析，设计了实验方法与流程，并进行了实验结果的分析。

研究发现，碱激发可以显著提高钢渣矿渣胶凝材料的凝结硬化性能。

性能改善措施可以进一步提升材料性能。

本研究为钢渣矿渣胶凝材料的应用提供了重要的理论和实验基础。

未来可以深入探讨碱激发对材料性能的影响机制，并开展更多的性能改善措施研究。

综合以上研究结果，碱激发对钢渣矿渣胶凝材料凝结硬化性能具有重要的促进作用，为该类材料的应用和研究提供了新的思路和方向。

【关键词】碱激发、钢渣矿渣、胶凝材料、凝结硬化性能、研究、实验方法、实验结果、性能改善、结论、展望、总结。

1. 引言1.1 研究背景钢渣矿渣是冶金工业生产过程中产生的一种废弃物，大量的钢渣矿渣排放对环境造成了严重污染。

寻找一种能够有效利用钢渣矿渣的方法，不仅可以降低环境污染，还可以实现资源的再利用，具有重要的经济和环境意义。

近年来，随着建筑工程的发展和需求的增加，对胶凝材料提出了更高的要求。

钢渣矿渣由于其含有大量的氧化铁、钙、镁等成份，使其具有潜在的胶凝活性。

研究碱激发钢渣矿渣胶凝材料凝结硬化性能，对于提高胶凝材料的综合性能，推动矿渣资源的综合利用具有重要意义。

本研究旨在通过添加不同类型的碱激发剂，探究其对钢渣矿渣胶凝材料性能的影响，从而提高其凝结硬化性能，为实现钢渣矿渣资源化利用提供技术支持。

通过实验研究和数据分析，深入探讨碱激发对胶凝材料性能的影响机制，为今后的研究和工程应用提供参考依据。

1.2 研究意义本研究旨在通过碱激发的方式改善钢渣矿渣胶凝材料的凝结硬化性能，探讨碱激发对胶凝材料性能的影响机理，为该材料在工程领域的应用提供技术支撑。

通过实验方法与流程的设计，以及对实验结果的分析，可以深入了解碱激发的作用机制，找到钢渣矿渣胶凝材料的性能改善措施。

利用钢渣、矿渣制备低碳型胶凝材料论文本文旨在概述利用钢渣和矿渣制备低碳型胶凝材料的方法。

首先，介绍界定低碳型胶凝材料的定义；其次，介绍如何利用钢渣和矿渣配制低碳型胶凝材料；最后，介绍与之相关的应用前景及一些问题。

低碳型胶凝材料是指具有低密度、低碳含量、高可塑性和良好的耐压强度的材料。

由于低碳的特性，该材料的使用量不会增加不必要的碳足迹，并且能够更有效地利用资源，提高性能，降低材料成本。

因此，低碳型胶凝材料受到极大的关注。

钢渣和矿渣的组合能够取得优良的低碳型胶凝材料。

钢渣是一种常见的工业废弃物，在熔融后可以获得混凝土用骨料，再结合矿渣组合可以形成矿物质复合物，具有更好的水化性能和耐压强度。

而且，钢渣和矿渣具有更低的能耗，无需增加任何其他添加剂可以获得低碳型胶凝材料。

低碳型胶凝材料用于制备混凝土可以获得较高的强度和良好的耐久性，具有广泛的应用前景。

同时，它也可以用于制备建筑及工业应用的隔热、隔音绝缘材料。

由于其高环境友好性和独特的特性，它们也可用于制备绿色涂料、固化剂等。

此外，钢渣和矿渣制备低碳型胶凝材料存在一些问题。

例如，钢渣和矿渣在熔融过程中会产生大量 VOCs，从而影响周围环境的空气质量。

另外，由于其中的矿物质的性质不同，可能会降低混凝土的流动性和使其变得更加脆性。

而且，这些材料也可能会给混凝土表面带来微小的裂痕，从而影响混凝土的耐久性。

因此，要开发钢渣和矿渣制备低碳型胶凝材料，需要解决上述问题，以实现钢渣和矿渣制备低碳型胶凝材料的应用。

另外，在实践过程中，应考虑低碳型胶凝材料在生产过程中的能源消耗、成本、环境影响以及性能指标，以达到良好的应用效果。

钢渣对道路水泥力学性能的影响分析钢渣作为一种常见的工业废料，广泛应用于道路水泥材料的生产过程中。

然而，钢渣对道路水泥的力学性能有着重要的影响。

本文将分析钢渣对道路水泥力学性能的影响，并探讨相关的研究成果。

首先，钢渣的添加能够提高道路水泥的强度和耐久性。

多项研究表明，钢渣的添加能够增强水泥的抗压强度和抗拉强度。

这是由于钢渣中含有具有活性的硅酸盐和铝酸盐成分，这些成分能够与水泥中的水合物发生反应，形成更加坚固的结晶相，提高水泥的强度。

此外，钢渣中的硅酸盐还能够填充水泥基体中的孔隙，提高水泥的致密性和耐久性，减少水泥的渗水率和开裂倾向。

其次，钢渣的添加对短期和长期抗裂性能也有着显著影响。

钢渣中的硅酸盐和铝酸盐成分能够填充水泥基体中的微裂纹，改善水泥的抗裂性能。

研究发现，钢渣的添加能够降低水泥基体的收缩性，减少内部应力的集中，从而减少裂缝的产生和扩展。

此外，钢渣还能够提供更好的界面粘结性能，增加水泥基体与骨料之间的粘结强度，进一步提高抗裂性能。

另外，钢渣的添加对道路水泥的稳定性和抗磨性也有重要作用。

钢渣中的细粒料能够填充水泥基体中的孔隙，提高道路水泥的稳定性。

研究发现，钢渣的添加能够减少水泥基体中的空隙率，提高材料的密实度和稳定性，减少材料的沉降和变形。

此外，钢渣中的矿物颗粒能够增加材料的硬度和抗磨性，延长材料的使用寿命。

然而，钢渣添加量的选取和水泥基体配比的合理调整也十分重要。

过量的钢渣添加可能导致水泥基体中的孔隙率增加，从而降低材料的强度和耐久性。

研究表明，当钢渣掺量超过一定比例时，材料的强度和耐久性会出现下降。

因此，需要根据具体工程要求和材料特性进行合理的配比控制，以充分发挥钢渣对水泥力学性能的积极作用。

在实际工程应用中，需要考虑到环境因素对钢渣对道路水泥力学性能的影响。

例如，温度变化、湿度变化以及盐碱腐蚀等因素都可能对钢渣添加材料的性能产生影响。

因此，在选择钢渣添加材料时需要综合考虑工程环境条件和冻融循环等因素，以确保道路水泥材料的力学性能能够满足实际使用要求。

钢渣-矿渣-水泥复合胶凝材料力学性能实验研究摘要：本实验利用冶炼钢铁时所产生的废弃物—钢渣和矿渣与水泥复合，以此制备水泥基复合胶凝材料。

通过测试抗折与抗压强度，试验研究了钢渣与矿渣的复合比例对胶凝材料力学性能的影响。

关键词：钢渣；矿渣；水泥；强度钢渣是转炉、电炉等熔炼炉在生产过程中排出的由金属原料中的废物杂质与助熔剂、炉衬形成的工业废渣，成分主要为硅酸盐和铁酸盐。

矿渣是一种活性比较高的矿物掺合料，其中的玻璃体含量较高，在水泥水化过程中生成Ca(OH)2的激发作用下可以发生火山灰反应，生成低钙硅比的凝胶，对硬化浆体的孔结构有很强改善的效果。

钢渣和矿渣因具有一定的水化活性，已经成为现代混凝土重要组成部分，而且也是高性能化的混凝土一种不可或缺的原材料。

本实验将矿渣和钢渣作为掺合料掺入水泥中制备水泥基复合胶凝材料，通过测试抗折强度与抗压强度，研究钢渣与矿渣的复合比例对胶凝材料力学性能的影响。

1、实验原材料及实验方法1.1原材料钢渣选用辽宁省鞍山市鞍山钢铁有限责任公司的磨细钢渣，矿渣选用沈阳重型通用矿冶制备有限公司的矿渣粉，比表面积为450kg/m2，水泥选用大连小野田水泥有限公司P.Ⅱ52.5R硅酸盐水泥。

砂为Ⅱ区中砂，细度模数为2.9。

1.2实验方法每次称取制好的4kg待磨样品放入SYM-A型Φ500mm×500mm试验标准小磨中，粉磨时间为设定分别为120min、135min、150min，测试其比表面积。

将粉磨时间不同的钢渣与矿渣复合取代水泥制备水泥基复合胶凝材料，其中取代量为40%，钢渣与矿渣的复合比例为40:0、30:10、20：20、10:30和0:40。

将水泥基复合胶凝材料制成标准胶砂试件，测试不同龄期时的抗折强度与抗压强度（龄期为3d和28d）。

测试标准为GB17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》。

2、实验结果分析2.1粉磨时间对钢渣细度的影响将钢渣粉磨120min、135min、150min后，钢渣微粉的比表面积分别为410 kg/m2、422kg/m2和407kg/m2。

硅酸盐水泥对钢渣-矿渣基复合胶凝材料的活性激发及耐水性的影响研究2 中铁四局集团有限公司，合肥230021摘要: 本文利用钢渣和粒化高炉矿渣粉（简称矿粉）为主要成分，普通硅酸盐水泥为碱性激发剂，制备出了一种钢渣-矿渣复合胶凝材料（简称SSC），通过对其力学性能和微观形态进行表征，得出以下结果：SSC胶凝材料的胶砂试样抗压强度在水泥掺量为30%，达到最高36MPa；软化系数在水泥掺量为30%时，达到最大值0.94，其吸水率随着水泥增加呈现出下降的趋势；SSC胶凝材料体系的主要水化产物为C-S-H和C-A-H凝胶。

关键词：钢渣；水泥；胶凝材料；抗压强度；软化系数；吸水率我国是世界上最大的钢铁生产国与产出国。

冶炼钢铁过程中产生的冶金固体废弃排放物称为钢渣。

我国每年的钢渣产生量约2亿吨，且每年以10%的速度在递增[1]。

但我国钢渣的利用率不高，导致大量钢渣堆存在地面上，占用大量的土地的同时，也对堆场的周边环境产生了严重的影响[2]。

钢渣的主要矿物成分为硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S），这与普通硅酸盐水泥的矿物成分相似[3]。

近年来，不少研究学者对钢渣作为胶凝材料进行了大量的研究，因此钢渣在一定程度上可以被认为是一种放错的资源。

刘淑贤等[4]人研究发现在钢渣与矿渣复合作为胶凝材料时，在钢渣与矿渣质量比为1∶1时，所测得的复合胶凝材料的砂浆强度28d抗压强度达到了43MPa。

王梦琪等[5]人研究了不同激发方式以及不同的碱性激发剂对钢渣-矿渣胶凝材料的抗压强度影响，其研究指出在使用物理-化学复合激发下，能够最大化激发钢渣基胶凝材料的活性，砂浆的28d抗压强度最高达到了55MPa。

可以看出对于钢渣用于复合基胶凝材料的砂浆28d抗压强度可以达到普通硅酸盐水泥，但是研究中对对钢渣基复合胶凝材料的耐水性能以及水化机理鲜有有相关的研究报道。

因此笔者在此以钢渣和矿粉为主要原料，普通硅酸盐水泥为碱性激发剂制备钢渣-矿渣复合基胶凝材料（以下简称“SSC”），探究了SSC砂浆试样的力学和耐水性能，并对其水化机理开展一定探究。

《赤泥-钢渣粉-水泥复合固化流态土试验研究与机理分析》篇一一、引言随着城市化进程的不断加快，大量的基础设施建设项目对于地基承载能力与环境保护的需求逐渐增加。

为应对这些需求，如何开发高效且环保的地基材料成为研究的热点。

赤泥、钢渣粉和水泥作为工业废弃物，其资源丰富且具有较高的利用价值。

本文旨在通过试验研究，对赤泥-钢渣粉-水泥复合固化流态土的固化特性、固化机理以及实际应用进行探讨，以期为相关领域提供参考。

二、试验材料与方法1. 试验材料试验采用赤泥、钢渣粉和普通硅酸盐水泥作为主要原料。

其中，赤泥来源于当地冶炼厂，钢渣粉来自钢铁生产企业的废弃物，水泥为市售的普通硅酸盐水泥。

2. 试验方法（1）配比设计：根据不同比例的赤泥、钢渣粉和水泥进行混合，设计多种配比方案。

（2）制备流程：按照设计的配比方案，将原料混合均匀，加入适量的水进行搅拌，制成流态土。

（3）固化过程：对制备的流态土进行固化处理，观察其固化过程中的变化。

（4）性能测试：对固化后的土样进行力学性能、耐久性等测试。

三、试验结果与分析1. 固化特性通过观察不同配比下流态土的固化过程，发现赤泥-钢渣粉-水泥复合固化流态土具有较好的固化性能。

在适宜的配比下，流态土能够在较短时间内完成固化，且固化后的土体具有较高的强度。

2. 力学性能对固化后的土样进行力学性能测试，发现随着赤泥、钢渣粉和水泥配比的改变，土样的抗压强度、抗拉强度等力学性能也会发生变化。

在一定的配比下，可以获得较好的力学性能。

3. 耐久性分析通过模拟实际工作环境，对固化后的土样进行耐久性测试。

发现赤泥-钢渣粉-水泥复合固化流态土具有较好的耐久性，能够满足一定时期内的使用需求。

四、固化机理分析通过对赤泥、钢渣粉和水泥的化学成分及物理性质进行分析，结合流态土的固化过程和性能测试结果，可以得出以下固化机理：1. 化学作用：赤泥、钢渣粉和水泥在水的作用下发生化学反应，生成胶凝物质，将土颗粒胶结在一起，提高土体的强度。

钢渣矿渣水泥与纳米材料混合制备的性能研究近年来，由于环境保护和可持续发展的需求，建筑材料领域对新型水泥材料的研究与开发日益受到关注。

钢渣矿渣水泥作为一种主要由废弃物制备的环保水泥，具有应用前景广阔。

然而，钢渣矿渣水泥在强度和耐久性方面仍然有提升空间。

为了进一步改善钢渣矿渣水泥的性能，研究人员们开始将纳米材料引入其中，并进行了一系列混合制备的性能研究。

首先，研究人员们选择了一种常用的纳米材料，例如纳米二氧化硅（SiO2）和纳米氧化铝（Al2O3），作为改性剂与钢渣矿渣水泥进行混合制备。

实验结果表明，通过添加适量的纳米材料，钢渣矿渣水泥的强度和抗裂性能得到了明显的提高。

纳米材料的细小颗粒和高比表面积使其能够填充水泥矩阵中的微缺陷，并与水泥基体形成更加致密的结构，从而提高了水泥材料的力学性能。

其次，纳米材料的导热性能也为水泥材料的耐高温性能提供了改进的可能性。

针对钢渣矿渣水泥常见的高温脆裂问题，研究人员们添加了具有优异导热性能的纳米材料，如纳米碳材料和纳米氧化铝。

实验结果表明，通过纳米材料的改性，钢渣矿渣水泥的耐高温性能得到了显著提升。

纳米材料的高导热性质使其能够更好地导热，并迅速将高温下形成的热应力传导到周围环境中，从而有效减少了水泥材料的温度梯度，降低了热膨胀引起的脆裂风险。

此外，纳米材料的表面活性性质也被广泛应用于钢渣矿渣水泥的改性研究中。

以纳米氧化铝为例，其高度活性表面能够吸附水泥颗粒表面的游离氧化钙，降低水泥颗粒表面的能量，从而减少颗粒聚集现象，提高水泥矩阵的分散性和流动性。

研究结果表明，添加纳米材料后的钢渣矿渣水泥具有更为均匀分散的颗粒结构，胶凝时间得到了明显缩短，而流动度和可泵性也得到了显著提高。

这为水泥在施工工艺中的应用提供了便利，并减少了因颗粒聚集带来的质量波动。

最后，钢渣矿渣水泥与纳米材料混合制备的性能研究还可以从环境友好角度进行评估。

一方面，通过利用废弃物资源，例如钢渣和矿渣，制备水泥材料，可以减少对原始材料的采矿量和能源消耗；另一方面，纳米材料的应用能够进一步提高水泥材料的力学性能，延长其使用寿命，减少对环境的负面影响。