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矽錳渣在建築材料中的利用

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矽錳渣在建築材料中的利用

發布日期:2018-06-11 作者: 點擊:

中國鐵合金近10年來,矽錳合金的産量不斷增長,每年約有300萬t的矽錳渣産生,大量排放的矽錳渣不僅占用土地資源,而且還造成了嚴重的環境污染,因此研究其在建築材料中的資源化利用具有重要的現實意義。


通過對矽錳渣理化特性進行了較充分研究,并對矽錳渣在建築材料中的利用分别開發了用于水泥混凝土摻合料、堿激發膠凝材料和路面混凝土集料三條途徑,同時探索了熱活化和調質熱活化兩條技術途徑來提高塊狀矽錳渣摻合料活性。

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研究主要得出以下結論:


錳渣主要含有CaO(25%~27%)和SiO2(35%~37%)等成分,質量系數和堿性系數分别約為1.0和0.8。塊狀矽錳渣主要含有CaSiO3、CaAl2O4、Ca2Al2SiO7、Ca2MgSi2O7、MgSiO3等礦物成分。顆粒狀矽錳渣主要由非晶體和少量的矽酸鋁和石英等礦物組成。塊狀矽錳渣和顆粒狀矽錳渣水泥膠砂的28d抗壓強度比分别為82.6%和93.3%,可用作水泥混凝土摻合料和堿激發膠凝材料等。

矽錳渣摻合料的摻入會降低水泥淨漿、膠砂和混凝土的早期強度,但摻量在10%~20%左右時水泥基材料的後期強度和混凝土耐久性得到提高,摻合料越細其增強效果越好,且顆粒狀矽錳摻合料優于塊狀矽錳渣摻合料。

熱活化和調質熱活化工藝提高塊狀矽錳渣早期活性約50%,熱活化塊狀矽錳渣後期活性有所降低,而調質熱活化塊狀矽錳渣後期活性與未處理塊狀矽錳渣相當。煅燒1050℃後急冷的塊狀矽錳渣顆粒活性最高,以CaO作為調質劑調質矽錳渣質量系數到1.48并經1050℃煅燒後急冷的調質熱活化塊狀矽錳渣活性最好。

無水硫酸鈉、氫氧化鈉和水玻璃作為顆粒狀矽錳渣膠凝材料激發劑時最佳摻量分别為3%、4%和5%。水玻璃激發效果最好,其摻量為5%時堿激發顆粒狀矽錳渣膠凝材料的28d抗壓強度和抗折強度分别達到64.1MPa和9.5MPa。

塊狀矽錳渣粗集料按照适當比例級配後适用于各類路面混凝土。塊狀矽錳渣粗集料取代率超過50%以後,路面混凝土的力學性能和耐磨性能分别提高了10%和30%、幹燥收縮值降低了15%。塊狀矽錳渣作為粗集料應用于路面混凝土中時可以完全取代天然粗集料,使得塊狀矽錳渣在混凝土中的利用率達到100%。


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關鍵詞:遵義嘉行,嘉行鐵合金,嘉行鐵合金技術

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