礦渣硅酸鹽水泥固結(jié)機(jī)理-水泥混凝土顯微鏡
礦渣的常用激發(fā)劑有兩類:堿性激發(fā)劑和硫酸鹽激發(fā)劑。礦渣
硅酸鹽水泥中,以熟料的堿性激發(fā)為主,石膏的硫酸鹽激發(fā)作用比
較有限;在石膏礦渣水泥中,熟料用量一般只有3%~6%,因而其
堿性激發(fā)作用很弱,以硫酸鹽激發(fā)為主。綜合兩者的優(yōu)點(diǎn),全尾砂
固結(jié)劑的堿性激發(fā)與硫酸鹽激發(fā)并重,使礦渣的潛在活性得到比較
充分的發(fā)揮。
必須有適宜的堿性環(huán)境存在,硫酸鹽對(duì)礦渣活性的激發(fā)才表現(xiàn)
得比較充分,這是硫酸鹽激發(fā)的一個(gè)突出特點(diǎn)。因?yàn)閴A性環(huán)境是造
成加速礦渣分散與溶解的必要條件,并生成水化硅酸鈣與水化鋁酸
鈣。同時(shí),由于ca(OH)2的存在,石膏才能與礦渣中的活性AI:O,
化合,生成鈣礬石。這種鈣礬石以礦渣為依托,呈放射狀的團(tuán)聚晶
體。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鈣礬石不斷吸收CaO,使液相中的CaO濃度與
鋁離子濃度不斷降低,從而加速了礦渣的進(jìn)一步分解與水化,但以
后生成的鈣礬石都是單個(gè)分布的分散晶體,水化硅酸鈣也以低堿型
出現(xiàn),其鈣硅比將隨著熟料用量的減少而降低。
由此可見(jiàn),鈣礬石與水化硅酸鈣是構(gòu)成低熟料水泥強(qiáng)度的主要
基礎(chǔ)。在水化初期,大量形成的鈣礬石晶體彼此交叉搭接,構(gòu)成骨
架,與水化硅酸鈣的相互交織連鎖,對(duì)水泥石的早期強(qiáng)度起著決定
性的作用。在水化后期,隨著二次反應(yīng)的不斷進(jìn)行與逐步完全,生
成大量的水化硅酸鈣與分散的鈣礬石晶體更加緊密地交織在一起,
水泥石內(nèi)孔隙逐漸被填滿,結(jié)構(gòu)更加密實(shí),使后期強(qiáng)度得以持續(xù)
增長(zhǎng)。
為更好地探討礦渣硅酸鹽水泥固結(jié)尾砂的機(jī)理,首先要對(duì)膠凝
材料自身的水化產(chǎn)物進(jìn)行分析。根據(jù)礦渣硅酸鹽水泥的組成原料,
其水化過(guò)程既包括水泥熟料的水化反應(yīng),又伴隨著礦渣和石膏的火
山灰效應(yīng)。