论文利用尾矿废石和钢渣制备无熟料早强型C30混凝土是大学硕士与本科废石毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写煤矸石包含废石吗方面论文范文。
摘 要：研究利用钢渣、矿渣、脱硫石膏作胶凝材料,北京密云地区铁尾矿废石及废砂作粗细骨料制备无熟料早强型C30混凝土.确定钢渣、矿渣超细粉的最佳粉磨时间,试验得出胶凝材料的最佳配合比.使用 Ф500×500型小型球磨机对钢渣、矿渣、脱硫石膏进行机械粉磨,钢渣比表面积达到 630 m2/kg,矿渣比表面积达到580 m2/kg,脱硫石膏粉磨25min.通过胶凝材料配合比的确定实验得出最优配方为：胶凝材料中钢渣粉占28%,矿渣粉占60%,脱硫石膏占12%的配方最优.在标准养护条件下,所制备混凝土试块早期强度较高,力学性能符合C30混凝土的要求.借助XRD和SEM分析了钢渣-矿渣-脱硫石膏基胶凝材料的水化产物,探讨该体系的水化反应机理.该胶凝材料的水化产物主要是水化硅酸钙（C-S-H）、钙矾石（AFt）、二水石膏（CaSO4·2H2O）、莱粒硅钙石[Ca5（SO4）2（OH）2].体系的水化过程主要经历了钢渣及矿渣的解体、水化产物的形成和生长、水化产物和未水化产物的凝聚和硬化三个阶段.
关键词： 钢渣；矿渣；脱硫石膏；C30混凝土
中图分类号：TD981
钢渣和矿渣作为冶金工业的主要废渣,一直以来都是固体废弃物资源化利用研究的重点对象.钢铁企业在生产过程中会产生大量的固体废弃物.通常来说,每生产1t的钢要产生矿渣、钢渣、含铁尘泥、粉煤灰、脱硫石膏等各种类型固体废弃物约650kg.2013年,我国粗钢产量为8亿吨,共产生矿渣2.5亿吨、钢渣1.1亿吨.将这些固体废弃物进行资源化利用,不仅可以减少其对环境的危害,还能为企业创造较好的经济价值.近年来许多学者研究利用钢渣作为混凝土掺合料,如郭斌[1]等利12%-44%的矿渣、11%-44%的钢渣、20%的熟料以及20%的脱硫灰制备胶凝材料,其抗折及抗压强度均达到《钢渣矿渣水泥标准》；李召峰[2]等利用各为40%的钢渣和矿渣、15%的熟料、5%的石膏以及自制碱性复合激发剂M制备复合胶凝材料,其性能达到了普通硅酸盐水泥42.5强度等级.但在胶凝材料中仍添加了一定量熟料.
在钢渣-矿渣-脱硫石膏体系中,水化过程分为水化初期、水化早期、水化晚期[3-6],钢渣中的Ca（OH）2是矿渣粉的激发剂,使矿渣易于解体.在石膏（CaSO4·2H2O）的硫酸盐激发和碱激发共同作用下,使活性二氧化硅（SiO2）三氧化二铝（Al2O3）不断地从矿渣玻璃体中溶解出来并参和水化反应生成水化硅酸钙（C-S-H）凝胶.同时活性Al2O3将最终解离成H3AlO42-和Al（OH）2+,在碱性条件下生成C-A-H水化铝酸钙凝胶,水化铝酸钙在氧化钙浓度较低的情况下以C3AH6形式存在,进而和溶液中的石膏反应生成钙矾石（AFt）[7-11].随着产物C-S-H凝胶和钙矾石晶体之间相互填充协同,未反应的钢渣、矿渣微粉和产物之间的组合填充,钢渣-矿渣-脱硫石膏基胶凝材料形成了坚实的硬化体,宏观上表现出优良的力学性能.此外随着钢渣和矿渣的不断水化,H4SiO4在碱性环境中大量解离成H3SiO4-,H3SiO4-除了可以和体系中的Ca（OH）2反应外,少量的还可能和H3AlO42-和Al（OH）2+、Ca2+、Na+反应生成沸石类水化产物[12-16].
基于上述原理,通过利用两种工业废渣及脱硫石膏制备胶凝材料取代部分水泥应用于建筑工程领域,有望产生良好的经济、社会和环境效益.本文初步研究以磁铁石英岩型铁矿山尾矿和废石作为骨料,以优化配比的钢渣、矿渣和脱硫石膏作为胶凝材料,制备全固废早强型C30混凝土的可行性.
1.试验内容
1.1 实验原料和方法
C30混凝土的胶凝材料主要采用钢渣、矿渣、脱硫石膏（主要成份为二水石膏和半水石膏）,并外掺PC减水剂.
混凝土的粗骨料取自北京威克冶金有限责任公司的密云地区采场剥离废石.废石的粒径大小主要集中在4.75-26.5mm,粒径在2.36-16mm和16-31.5mm的废石比例基本为1：1,适合按照公称粒级5-25mm进行级配.细骨料采用北京密云威克冶金有限公司经分级后符合中砂要求的铁尾矿废砂.用作粗细骨料的铁尾矿矿物组成主要为石英、斜长石、透辉石、角闪石,性质比较稳定.化学成分以SiO2为主,主要以非活性的石英形式存在,属高硅型铁尾矿.铁尾矿中含有Fe2O3、FeO等铁相矿物多以磁铁矿形式存在.
实验使用的钢渣、矿渣、脱硫石膏取自河北金泰成有限公司,其化学成分列于表1.混凝土试块的配合比见表2.
表1 原料化学成分 （wt.%）
表2 配方对应的混凝土配合比（kg/m3）
以制备C30混凝土为目标,经过优化配比确定原料基本配方,按100×100×100mm（混凝土强度测试模具）的试模测试混凝土试块的性能.试样制备流程如下：利用 Ф500×500型5kg小型球磨机对钢渣、矿渣、脱硫石膏进行机械粉磨,每次给料5Kg.其中钢渣粉磨至比表面积 630 m2/kg,矿渣粉磨至比表面积 580m2/kg,脱硫石膏粉磨25min,通过配合比确定实验得出最优配合比,胶凝材料中钢渣粉比表面积为630m2/kg,矿渣粉比表面积为580m2/kg.按配合比将粉磨后的钢渣粉、矿渣粉、脱硫石膏、尾砂、废石加入到HJS-100型卧式强制搅拌机搅拌240s,而后按0.3725的水胶比加入水（在水中加入胶凝材料总量0.4%的PC减水剂）,继续搅拌240s（冬季为确保浆体温度为25℃,依据实验量加入水温为45℃的水）.搅拌结束后利用TDL-1型混凝土塌落度仪测试混凝土塌落度为195mm,符合泵送要求,之后将混凝土装入模具,并进行标准养护.比表面积测定采用DBT-127型电动勃氏透气比表面积测定仪；力学性能的测试采用TYA-3000型数显式压力机.
2.结果和讨论
2.1 有无熟料对混凝土试块强度的影响
总结:这篇废石论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
参考文献：
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