钢渣的矿物组成、活性和碱度.docx
（I）钢渣的碱度的定义：钢渣的矿物组成、活性和碱度（碱度：由氧化钙与氧化硅的比值或者氧化钙与氧化硅、五氧化二磷之和的比值确定）如下表：HydraulkreactivityTypesofsteelslagBasidtyMajormineralphasesCaOSiO2CaO/(SiO2P2Os)Olivine0.9-1.50.9-1.4Olivine,ROphaseandLowMerwiniteMerwinite1.4-1.6Merwinite.C2SandROphaseMediumDicalcium1.5-2.71.6-2.4C2SandROsilicatephaseHighTricalcium>2.7>2.4C3S,C2S,C4AF,C2FsilicateandROphase（2）钢渣中的Mgo含量过而是否会引起安定性问题的机理：f-MgO（方镁石）水化生成Mg（OH）2,体积增大2.48倍,称为方镁石水解。钢渣中IMgO含量为居10%。MgO在钢渣中的存在形式取决于钢渣的碱度。低碱度钢渣中Mgo主要生成钙镁橄榄石（OliVine）和镁蔷薇辉石（merwinite）,以化合态形式存在,此时的RO相主要是以Feo为基体的固溶体（方铁石），几乎不存在IMgO。高碱度钢渣中MgO除少量固溶于硅酸盐相外，主要与Feo和MnO形成以MgO为基体的Ro相。对于RO相中的Mgo是否影响钢渣的体积安定性，目前有几种不同的观点：一、RO相是稳定的。一种观点认为含Mg的RO相中含有Fe或'In,那么Ro相就是稳定的。唐明述认为Ro相不论是MgO-MnO-FeO形式的固溶体还是方铁石都不会影响钢渣的沸煮安定性,即使高温高压也不能促使RO相水化。因此,RO相是稳定的。这一结论在徐光亮等对低碱度钢渣进行的高温高压水热反应研究中得到了证实。二、Ro相对钢渣安定性的影响视其成分组成而定。根据Ro相的KM值KM=MgO（FeO+MnO）可将高碱度钢渣分为3类：KM小于1时，RO相为方铁石相（方铁石（WUStite）：为自然界中的氧化亚铁，来自非硅酸盐岩浆体），不影响钢渣的安定性;KM大于1时,RO相为方镁石相，钢渣的安定性不良;KM等于1时，以上2种情况都有可能。Geiseler和SChloSSer通过实验证实，当RO相中MgO的含量超过70%时,钢渣安定性不良。根据MgO/FeO的比例,可将含Mg的RO相分为贫Mg方铁石、富Mg方铁石、铁方镁（2）列表比较钢渣和矿渣、粉煤灰的化学成分，根据史才军的文献资料胶凝组分主要化学和矿物组成（质量分数）%高炉矿渣(blastfurnaceslag)SiO2(36.23)和CaO(39.4)>MgO(10.5)、AhO3(9)、Fe2O3(1.99)、TiO2(0.7)我国火电厂粉煤灰Si02(50.41)和A123(27.86)、FeO(6.88)MgO(0.86)、CaO(3.14)>TiO2(1.99)>K2O(1.24)钢渣化学组成范围（%）ComponentsBOFEAFJcarbonsteel)EAF(alloy/StainIeSS)LadleS P Cr3-209-2024-322-351-62-93.0-7.55-3S10-3515-301-60.1-1530-5535-6039-4530-605-155-158-151-102-8达0.4-20-50.4-2N/AN/AN/A0.05-0.150.08-0.20.1-0.30.1-10.2-20.01-0.250.01-0.070.1-0.40.1-0.50.1-10.1-200-0.5（4）硫酸盐作为碱激发剂的机理：以矿渣C5S3A为例，其在硫酸钠为激发剂的条件下的反应方程式为：CS3A+4CaS04+2Na0H+34H203C-S-H+C3A3CaS0432H20+Na2S04用硫酸钙作为激发剂时:3CS3A+6CaS4+76H2O9C-S-H+2C39CaSO96H2+2l（OH）3由上面的方程式可以看出，使用硫酸盐作为激发剂时，水化产物中有钙矶石生成。2、阅读文献钢渣混凝土空心砌块的研制该文以低活性钢渣为主要原料，加入无机胶凝材料，充分激发钢渣活性，研制出了性能优良的钢渣混凝土空心砌块。该文通过实验确定了钢渣、水泥、黄砂的最佳配比以及最佳用水量，成功研制出空心率为35余各项指标符合国家标准的钢渣混凝土空心砌块。（1）实验原料组成：低碱度钢渣（碱度为1.49）,其化学成分如下表化学成分TFeMFeFeaCaOMgOAl2O3SiO2TiO2MnO含量（%）30.151.9530.089.6926.135.642.7516.600543.28钢渣中的硅钙相产物以C2S为主，未发现C3S这也是其活性较低的主要原因。水泥：普通硅酸盐水泥集料：根据不同需求，可采用不同品种的集料，如普通集料的建筑用砂、石，轻集料的炉渣、粉煤灰以及膨胀珍珠岩等，集料应符合各自的质量标准。外加剂：硫酸钠，硫酸钙，氢氧化钙，氯化钠，硅酸钠，氢氧化钠等，通过实验确定采用哪种激发剂。（2）生产工艺：钢渣小型空心砌块是钢渣、胶凝材料、轻集料、水以及外加剂等按一定比例经强制搅拌、浇注成型、脱模干燥、养护而成，工艺流程如下图：S_1TH钢渣一黄砂丽成品堆放（3）实验方案：最佳配比：钢渣50%，水泥30%,黄砂20%（或者由其他轻集料代替），水8%,碱激发剂种类及数量文中未提及。初步计划以该实验方案进行实验，其原料较易得到。
