碱矿渣加气混凝土可行性的研究.docx

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1、1 .学习了重要文献碱矿渣加气混凝土可行性的研究，具体结论和内容包括以下：不同养护方式对碱矿渣加气混凝土强度的影响养护方式出釜容重(kgm3)烘干容重(kgm3)抗压强度(MPa)自然养护10507105.8蒸汽养护11256984.9蒸压养护873.36906.0(1)采用三种养护方式均可使加气混凝土试块获得一定的强度。(2)碱矿渣加气混凝土试块自然养护28天,其抗压强度(绝干状态)可达5.8MPa,达到甚至超过蒸养8h试件的抗压强度，这是其它品种加气混凝土(如水泥一矿渣一砂、水泥一石灰一粉煤灰等)所不可达到的。究其原因主要是因为碱矿渣和碱组分(碱金属氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属硅酸盐)

2、制成碱矿渣水泥的抗压强度可达60-120MPao(3)根据试验，蒸压养护条件下(恒压8atm,6h)的碱矿渣加气混凝土的抗压强度比常压养护及自然养护条件下抗压强度高。(4)在碱矿渣加气混凝土研究中，考虑采用蒸压养护。结论：利用碱矿渣水泥研制矿渣加气混凝土存在着浇注稳定性问题，即料浆稳定膨胀问题，采用适宜配比的料浆浇注温度，并使用YP-3缓凝剂，可保证碱矿渣加气混凝土料浆浇注稳定。2 .实验变量的设定(1)激发剂的浓度：根据课题组已经有的论文，证明激发剂浓度对碱矿渣水泥的强度有较大影响，并且在0%T0%内，随着激发剂浓度的增大，碱矿渣水泥的强度也会增加。(2)水泥掺量：根据前期的中试，可以知道，

3、随着水泥掺量的增多，初期静停后的切割强度会比较高。掺量大致控制在50%以下，考虑到成本的问题。(3)氧化钙含量：氧化钙含量较高时，在浆体重可迅速消解，并形成大量的OH,使得溶液的碱度在短时间内就比较高，所以在加入硫酸钠时，硫酸钠溶于水后，碱金属NN会与OH-结合，形成NaOH,NaoH为强碱，所以加入铝粉时，发气迅速而且猛烈，造成孔结构不理想。石灰本身的固化作用可以用碱矿渣水泥来取代。所以选择考虑减少CaO含量。3 .实验内容(1)做了碱矿渣水泥完全取代水泥和氧化钙组，碱激发组分比例为矿渣：水泥=10：08:26:4,还有对比组，砂子为204球磨机磨的，工艺为将所有粉料放在搅拌锅内先搅拌一到两

4、分钟，后加水搅拌，再加入硫酸钠，和铝粉，搅拌均匀后倒入磨具内。实验结果：实验组均不能够硬化，但实验证明无氧化钙是可以发气的，不能硬化的原因考虑1：缺少cao2：工艺有问题，导致矿渣的活性没有被激发，即不能和元明粉充分反应。不应该把矿渣和砂子一起搅拌均匀，应该先把砂子和石膏调成料浆，废渣调成废浆，铝粉要溶解到水中，才能分布均匀，硫酸钠也要溶解在水中，加入到矿渣中，使其和矿渣充分反应。3.砂子细度不够4.废渣和废砖弄错了刘工建议：直接使用厂里的废浆和料浆，利用比重，算出废浆和料浆的量，并且算出要加的水。石膏也看成是砂子进行计算。计算公式：（比重-1）2.65/（1.65X比重）二浓度2.65是砂子

5、的密度1.65二密度T（2）做了五组实验，使用的厂里的料浆，用的是小70.7m的模具。注意：废浆不是把磨细废砖和水拌合，而是把还没蒸压的多余废料和水拌合，所以之前把蒸好的废料和水拌合是错误的，这可能是导致之前实验失败的原因之五组实验都是使用碱矿渣水泥完全取代原配方中得水泥和氧化钙。第一组si:C=Io:0第二组si:C=8:2第三组si:C=6:4第四组si:C=4:6第五组厂里配方为对比组，使月目的是425水泥。容重(kgm3)强度(MPa)容重(kgm3)强度(MPa)第1组0.872.190.9032.36第2组0.9831.92废砖废砖第3组0.9232.5580.9091.822第4

6、组0.8662.7980.931无效数据第5组0.9652.9240.9632.458注：采用的是隔天拆模蒸压养护。分析：五组试验可以看出，随着水泥掺量的增加强度不断提高，但整体强度较低，可能是因为小模的局限性，整体性，保温性都比较差造成的。其次是Cao不可以被完全取代，因为CaO有初期固化的作用。由四组实验还可以充分证明不需要Cao也可以发气，原因是与普通硅酸盐水泥相比，其特点在于：易溶于水的碱组分作为胶凝材料的独立成分存在因此它是属于R2O-RO-R2O-SiO2-H2O系统系统的胶凝材料。Naa-CaO-MgO-FcO-AL。-SiOHQ系统的水化过程中，料浆迅速成为碱性料浆的饱和溶液（

7、PH212）。由于料浆PH的立即出现，使发气材料铝粉具备了发生化学反应产生气体的环境。（3）做了五组实验，用的是70.7mm的模具。只用碱激发水泥取代原配方水泥的用量。组1：sl:c=10:0组2：sl:c=9:l组3：si:C=8:2组4:7:3组5：6:4组6：5:5（未做）发气高度：组14.5cm组2边4.3cm中4.8cm组34.8cm4.3cm组44.7cm4.8Cm组54.8Cnl组三的发起高度适中，其他组发气太高，发气速度大于浆体稠化速度，有点炸开的感觉。如图:以后浇筑高度定在2/3出，大约47mm左右，全部定在这个高度，这样就可以有个好的对比。结果:容重(kgm)强度(MPa)

8、容重(kgm3)强度(MPa)第1组0.7962.3340.7982.194第2组0.776无效数据0.78无效数据第3组0.8011.780.77(缺角)2.012第4组0.742无效数据0.764无效数据第5组0.7362.0020.7361.72注：无效数据表示强度太低，可能由于一些其他原因导致数字不可靠，无效数据组的试验考虑重做。分析：可以看出，在Cao占干料11%,即CaO的量不变的情况下，发气都比较强烈，因为OH-浓度较高，浆体中形成NaOH有关系。从容重普遍较低，也可以看出这一点，孔结构必然较大。所以CaO的使用量应该减少。感觉试验经验，大致减少20%-40%左右，这部分CaO用

9、矿渣或者碱矿渣水泥代替。因为两者都是钙质材料，在砂加气混凝土中，作用都是起到固化粘结作用。(4)听取师兄的意见，买了10个100mmXIoOmmXlOomm的模具，因为70.7mmm的模具太小，模具越小做出来的效果越不理想。因为小模具的整体性和保温性能均匀性都不好，自然做出来的效果即使配方和厂里的一样，效果也不如厂里的试块好。包括从之前的试验可以看出，70.7mm的模具做出来的试块太小，效果往往都不好。但是相同的配方如果去中试，从胚体中抽取的试块，整体性均匀性好，强度都会比小模做出来的高0.5-lMPa。还有一个原因是规范规定加气混凝土的强度检测使用的就是100mmx100mm100mm尺寸的

10、试块。（5）五组试验根据师兄和老师的建议，不使用厂里的废渣和料浆，料浆用自己磨细的砂子自己调配。基础配方砂子水泥石灰石膏69%16%12%3%注：水料比均为0.52,铝粉占总干料的万分之八。5组配方1组：原配方2组：用碱矿渣水泥取代原有水泥3组：用碱矿渣水泥取代水泥和20%的石灰4组：用碱矿渣水泥取代水泥和40%的石灰5组：用碱矿渣水泥取代全部的水泥和石灰试验数据:发气率容重(kgm3)强度(MPa)发气率容重(kgm3)强度(MPa)第1组75%0.74561.99475%0.76542.129第2组83%0.68422.16175%0.6892.044第3组66%0.80062.76666%0.80342.624第四组由于静停时间不够，蒸压养护后，表面破坏严重。第五组发气不满模，证明虽然不满模，但是证明了只有碱矿渣不加水泥的情况下，可以发气，但发气量不够，所以应该增加石灰的量或者增加水泥掺量。如下图所示。分析：从数据可以看出，第二组的容重最轻，强度却比较高，也验证了之前试验Cao的取代量在20%左右是比较理想的。数据还验证了随着Cao含量的降低，发起率也在不断降低,所以CaO含量对孔隙结构有比较重要的影响。左图为第四组试验，右图为第三组试验