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高炉矿渣是钢铁厂炼铁的副产物,高炉矿渣每年产生的数量极其巨大。工程废弃泥浆和渣土是近些年来随着我国现代工业的发展和城市化进程的加快所带来的一种工程垃圾。这类工程垃圾由于自身工程性能较差,无法有效地得到资源化利用,而逐渐成为一个急需解决的问题。本文以高炉矿渣粉磨后的微粉为主,掺以一定量石膏、水泥以及外加剂,制备出了一种新型的绿色胶凝材料“土壤固化剂”,并把土壤固化剂分别掺入到工程废弃泥浆和渣土浆中,制得工程废弃泥浆和渣土的固化试样,使其具备一定的工程应用性能。通过采用万能试验机、扫描电镜(SEM)等仪器,系统的表征了土壤固化剂净浆硬化试样、工程废弃泥浆及渣土固化试样的性能和微观形貌,并对不同固化试样的水化反应过程进行了系统分析。在土壤固化剂的制备研究中发现:当采用石膏作为矿渣微粉激活剂时,所制得的矿渣-石膏复合胶凝材料的净浆硬化试样7 d抗压强度较低,但其28 d抗压强度提高较为明显。石膏掺量20%试样的28 d抗压强度为13 MPa。在软化系数方面,随着石膏掺量的增加,试样的软化系数先上升后下降,石膏掺量为30%试样软化系数为0.92(峰值)。试样的收缩率随着石膏掺量的增加而降低。当采用水泥和石膏复合作为矿渣微粉激活剂时,所制得水泥-矿渣-石膏复合胶凝材料净浆硬化试样的7 d和28 d抗压强度显著提高。其中当水泥掺量为10%时,试样28 d抗压强度为29.2 MPa,当水泥掺量超过10%后,试样的抗压强度随之增加开始下降。试样的软化系数随着水泥掺量增加先上升后下降,在水泥掺量为10%时,试样软化系数为0.91。对试样断面微观形貌分析发现,试样内出现大量针状的AFT和片状的Ca(OH)2,且试样内部的AFT被C-S-H凝胶包裹着,针状的AFT构成了形成试样强度的骨架。将土壤固化剂掺入到工程废弃泥浆,制得工程废弃泥浆固化试样。研究中发现,泥浆固化试样7 d和28 d的抗压强度随着土壤固化剂掺量的增加而提高,当土壤固化剂掺量为40%时,泥浆固化试样28 d抗压强度为5.2 MPa。试样的软化系数随着土壤固化剂掺量增加而提高。试样收缩率随土壤固化剂掺量增加而降低,当土壤固化剂掺量为20%时,试样缩率为0.92%。将土壤固化剂掺入渣土浆,制得渣土固化试样,并在制备研究中发现:试样7 d和28 d的抗压强度随土壤固化剂掺量增加而增大,当土壤固化剂掺量为50%时,试样28 d抗压强度为18 MPa。试样的软化系数随着土壤固化剂掺量的增加而提高,当土壤固化剂掺量为50%时,试样的软化系数为0.92。试样的吸水率随土壤固化剂掺量增加而降低。试样的收缩率随土壤固化剂掺量增加而降低,在土壤固化剂掺量为30%时,试样收缩率为0.72%。