能够激发矿渣活性的材料有哪些?

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“矿渣”的全称是“粒化高炉矿渣”。它是钢铁厂冶炼生铁时产生的废渣,具有较高的潜在活性。随着冶金工业的发展,矿渣的年产量很大,现已成为水泥工业活性混合材的重要来源。

矿渣的主要成分与硅酸盐水泥中的氧化物基本相同,即CaO、SiO2、Al2O3、MgO等,只是氧化物之间的比例不同而已。影响矿渣活性因素主要有两个:一个是化学成分,活性组分主要指氧化钙、氧化铝、氧化镁;另一个是玻璃体的含量,矿渣是结晶和玻璃相的聚合体,前者是惰性组分,而后者是活性组分,矿渣中玻璃体占90%左右,而且玻璃相的组分越多,矿渣的潜在活性就越大。

矿渣活性的激发常用方法有物理激发、化学激发和复合激发等方法。

题主想问的应该属于化学激发方法!有酸激发,碱激发,硫酸盐激活,晶种激发!

1.酸激发

矿渣的酸激发是指用强酸与矿渣混合进行预处理。用盐酸、硫酸共同处理过的矿渣,具有明显的松散多孔结构。由于矿渣经盐酸或硫酸处理后,其含有FeCl3、Al2(SO4)3、AlCl3、Fe2(SO4)3、H2SiO3等多种成分,这些物质水解可形成许多复杂的多核络合物,这些络合物不断缩聚,形成高电荷、高分子聚合物,聚合物与亲水胶体间有特殊的化学吸附与架桥作用,有利于吸附水中悬浮的胶体物质。

2.碱激发

常用的碱性激发剂包括石灰、氢氧化钠、水玻璃、水泥熟料、碳酸钠等。实验表明, Na2CO3较NaOH激发效果好,它的早期强度较高,后期强度也有所发展,当Na2CO3掺量达到6%以上时,强度增幅很大,最佳掺量为6%~10%。史才军研究发现,Na2CO3特别适合激发富含镁方柱石(C2MS)的矿渣,而NaOH较适合激活富含钙铝黄长石(C2AS)的矿渣。

3.硫酸盐激活

通常情况下,只加入硫酸盐时,矿渣的活性并不能很好激发。只有在一定的碱性环境中,再加入一定量的硫酸盐,矿渣的活性才能较为充分地发挥出来,并能得到较高的胶凝强度。这是因为碱性环境中OH-离子将促使矿渣中的硅氧聚合链的键破坏,加速矿渣的分散、溶解, 并形成水化硅酸钙和水化铝酸钙。硫酸盐存在条件下,SO42-可与矿渣中活性Al2O3和水化铝酸钙化合生成水化硫铝酸钙,大量消耗溶液中的钙、铝离子,反过来又加速了矿渣水化进程,这两种作用互相促进。硫酸盐激发实质是碱和硫酸盐共同作用的混合激发。硫酸盐激发剂主要有:Na2SO4、石膏(包括二水石膏、半水石膏、硬石膏、烧石膏)和芒硝

4.晶种激发

矿渣中加入晶种可以降低水化产物由离子转变成晶体时的成核势垒,诱导水泥加速水化,从而提高了体系的碱度,为矿渣结构的解体提供了更有利的外部条件。晶种可选用天然材料或人造材料,一般含有较多的C-H-S和托贝莫来石。

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