钢渣胶凝活性与体积稳定性优化研究现状

• 全文链接
• 请求原文

作   者：

王剑锋;  常磊;  王艳;  刘辉;  岳德钰;  崔素萍;  兰明章; 

作者机构：

北京工业大学材料与制造学部新型功能材料教育部重点实验室; 

关键词：

体积稳定性;  钢渣;  组成;  胶凝活性;  有机活化; 

期刊名称：

材料导报

i s s n：

年卷期：

2023 年 011 期

页   码：

119-127

摘   要：

随着粗钢产量的逐年递增，我国钢渣累积存放量也不断上升，将钢渣用作辅助胶凝材料是提高钢渣综合利用率、降低水泥混凝土行业碳排放的有效措施。然而，钢渣存在的胶凝组分含量少且活性低、膨胀组分含量较高等问题限制了其在水泥和混凝土中的应用。目前，用于改善钢渣胶凝活性与体积稳定性的方法主要有机械粉磨、高温活化、碱活化、酸活化、有机物活化及碳化活化等。机械粉磨主要通过物理方式破坏钢渣晶体结构、减小颗粒粒径，但其能耗较高且仅对早期强度有利。高温活化主要包括高温养护和高温调质/重构：高温养护通过改变钢渣水化所处的外界环境促进水化，但较高温度会使钙矾石分解并引入孔洞；高温调质/重构工艺直接改变了钢渣的矿物组成，但存在能耗高和匀质性差的问题。碱活化可以促进离子溶出并消耗氢氧化钙，但存在碱骨料反应和泛碱等问题。酸活化也可以促进离子溶出，增大钢渣比表面积，但过量酸会消耗钢渣中活性组分。有机物活化中，醇胺可以通过络合作用促进离子溶出，但不同分子结构的醇胺作用机理仍不明确。碳化活化通过钙镁矿物与CO2反应形成碳酸盐填充孔隙，但CO2向试块内部的扩散阻力使内外碳化程度不均匀。通过钢渣的来源和组成，分析钢渣活性低和体积稳定性差的原因，归纳目前常见的改善钢渣胶凝活性和体积稳定性的方法，指出各方法目前面临的困境并作出展望，以期为钢渣性能的进一步优化和在水泥混凝土工业中的进一步应用提供参考。