石灰石礦渣在水泥中的應用

時間：2014-05-30 10:46:44

作者：世邦機器

1862年，研究者將礦渣水淬造粒，所得的材料與石灰混合后發(fā)現(xiàn)具有良好的膠凝性質(zhì)。這個發(fā)現(xiàn)也就成為應用礦渣生產(chǎn)水泥的基矗石灰礦渣水泥于1865年首先在德國作為商品得到應用，在1883年礦渣又被用作生產(chǎn)波特蘭水泥的原料之一。1892年德國生產(chǎn)了前列批用波特蘭水泥熟料和粒化高爐礦渣共同粉磨而得的礦渣波特蘭水泥。直到上個世紀50年代，礦渣作為生產(chǎn)水泥的活性混合材，通常是與熟料共同粉磨的傳統(tǒng)工藝來生產(chǎn)相關(guān)的水泥。而由于礦渣與水泥熟料易磨性之間的較大差異，當水泥熟料己粉磨到規(guī)定的細度時，礦渣的顆粒仍然較粗，使得其潛在活性難以發(fā)揮。因此，礦渣硅酸鹽水泥的早期強度較低，凝結(jié)時間長，容易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。因而也大大限制了礦渣的摻入量。隨著粉磨技術(shù)的發(fā)展與進步，以及對礦渣水泥水化硬化機理的進一步認識。

許多研究者發(fā)現(xiàn)，把礦渣單獨磨細為礦渣微粉，再與熟料粉混合制成礦渣水泥，或者以混合料的形式將礦渣粉配入混凝土，可充分發(fā)揮礦渣的潛力，石灰石粉碎機不僅改善了水泥及制品的相關(guān)性能，還大大提高了礦渣的利用率。

1957年烏克蘭基輔建工學院格盧霍夫斯基等人使用碎石、鍋爐渣或高爐礦渣磨細，或生石灰加高爐礦渣和硅酸鹽水泥(或不加)混合后，再用NaOH或水玻璃溶液調(diào)制凈漿，得到強度高達到120MPa穩(wěn)定性極好的堿礦渣的膠凝材料。到1959年他們通過進一步實驗證明這種水泥與硅酸鹽水泥一樣即能在水中于標準和自然條件下硬化，也能在蒸汽養(yǎng)護處理條件下硬化。并在1964年開始工業(yè)化生產(chǎn)，在1977"-1979年間實現(xiàn)了堿礦渣水泥生產(chǎn)及性能檢測的標準化。

但后來由于擔心該種水泥易發(fā)生堿集料反應而影響耐久性，對它的研究也越來越少。到80年代中期，能源成本的高漲、原材料的出現(xiàn)短缺、大量的工業(yè)廢棄材料嚴重污染環(huán)境，急需再處理。同時研究表明堿礦渣水泥中的堿在水化反應后生成了不溶性沸石類礦物，其發(fā)生堿集料反應的危險性很小，且具有優(yōu)良的耐久性。并且其主要原料為工業(yè)廢渣一種高爐煉鐵的副產(chǎn)物，使用量大且制各過程中無需煅燒，石灰磨粉機與傳統(tǒng)的硅酸鹽水泥相比，具有明顯的節(jié)能、利廢且無環(huán)境污染的特點。因此特別是近年來在全球面臨著巨大的環(huán)保及能源壓力下，人們更是投入了極大的熱情研究開發(fā)以礦渣為主要原料的堿激發(fā)礦渣水泥，開辟了新的綠色環(huán)保水泥生產(chǎn)的新途徑。