不同激发剂对铜渣粉基胶凝材料性能的影响

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随着我国铜产量的逐年增加,堆积的铜渣也逐渐增多,铜渣资源化利用的任务显得更加艰巨。铜渣粉基胶凝材料是由铜渣粉与水泥等原材料配制而成的复合胶凝材料,利用铜渣粉与水泥制备成的复合胶凝材料,不仅生产能耗小,而且可以大量利用工业副产物铜渣。但是利用铜渣粉制备的胶凝材料,由于早期的力学性能较差,导致其不能被广泛地利用。因此,本文选取Ca(OH)2、硬石膏和Na2SO4作为激发剂,研究三种激发剂对铜渣粉基胶凝材料力学性能的影响。首先通过铜渣的粉磨对粒度的分布进行研究,分析粉磨时间对铜渣粉粒径分布的影响;其次通过测定铜渣粉基胶凝材料的抗压、抗折强度,研究了不同掺量的激发剂对铜渣粉活性的激发程度;最后通过电子扫描显微镜(SEM)分析,从微观上探讨了不同激发剂对铜渣粉活性的作用机理。论文通过试验研究获得了以下结论:1.不同粉磨时间对铜渣粉颗粒影响的研究表明:铜渣的粉磨效率在粉磨时间超过60min后几乎趋于零;铜渣粉颗粒的粒径分布能较好的服从RRB分布模型;通过对比表面积及特征粒径的分析发现,铜渣粉颗粒的粒径随粉磨时间的增加趋于集中、稳定。综合考虑经济与试验结果,将60min作为铜渣颗粒的最佳粉磨时间,此时粉磨时间对铜渣颗粒的粉磨贡献最大。2.Ca(OH)2、硬石膏和Na2SO4三种激发剂对铜渣粉基胶凝材料抗压强度的激发效果均在铜渣粉掺量为45%时达到最高;Na2SO4在7d龄期时激发效果最好,Ca(OH)2和硬石膏则在28d龄期时激发效果最好,三种激发剂中Ca(OH)2的激发程度最高。而对于抗折强度,硬石膏和Na2SO4在28d龄期时的激发作用明显,效果最优。3.通过电子扫描显微镜(SEM)分析表明:Ca(OH)2作为激发剂时,铜渣粉基胶凝材料的微结构显示体系中的钙矾石(AFt)和C-S-H凝胶含量最多,粘结度和填充率较不掺激发剂的对照组有明显的提高,这从微观结构角度进一步科学解释了宏观性能的变化。
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