硅锰渣在建筑材料中的利用

  • 2018年04月11日 10:32
  • 来源:中国铁合金网

  • 关键字:硅锰 硅锰渣 建筑 利用
[导读]硅锰渣在建筑材料中的利用

中国铁合金网讯:近10年来,硅锰合金的产量不断增长,每年约有300万t的硅锰渣产生,大量排放的硅锰渣不仅占用土地资源,而且还造成了严重的环境污染,因此研究其在建筑材料中的资源化利用具有重要的现实意义。

通过对硅锰渣理化特性进行了较充分研究,并对硅锰渣在建筑材料中的利用分别开发了用于水泥混凝土掺合料、碱激发胶凝材料和路面混凝土集料三条途径,同时探索了热活化和调质热活化两条技术途径来提高块状硅锰渣掺合料活性。

研究主要得出以下结论:

  1. 锰渣主要含有CaO(25%~27%)和SiO2(35%~37%)等成分,质量系数和碱性系数分别约为1.0和0.8。块状硅锰渣主要含有CaSiO3、CaAl2O4、Ca2Al2SiO7、Ca2MgSi2O7、MgSiO3等矿物成分。颗粒状硅锰渣主要由非晶体和少量的硅酸铝和石英等矿物组成。块状硅锰渣和颗粒状硅锰渣水泥胶砂的28d抗压强度比分别为82.6%和93.3%,可用作水泥混凝土掺合料和碱激发胶凝材料等。
  2. 硅锰渣掺合料的掺入会降低水泥净浆、胶砂和混凝土的早期强度,但掺量在10%~20%左右时水泥基材料的后期强度和混凝土耐久性得到提高,掺合料越细其增强效果越好,且颗粒状硅锰掺合料优于块状硅锰渣掺合料。
  3. 热活化和调质热活化工艺提高块状硅锰渣早期活性约50%,热活化块状硅锰渣后期活性有所降低,而调质热活化块状硅锰渣后期活性与未处理块状硅锰渣相当。煅烧1050℃后急冷的块状硅锰渣颗粒活性最高,以CaO作为调质剂调质硅锰渣质量系数到1.48并经1050℃煅烧后急冷的调质热活化块状硅锰渣活性最好。
  4. 无水硫酸钠、氢氧化钠和水玻璃作为颗粒状硅锰渣胶凝材料激发剂时最佳掺量分别为3%、4%和5%。水玻璃激发效果最好,其掺量为5%时碱激发颗粒状硅锰渣胶凝材料的28d抗压强度和抗折强度分别达到64.1MPa和9.5MPa。
  5. 块状硅锰渣粗集料按照适当比例级配后适用于各类路面混凝土。块状硅锰渣粗集料取代率超过50%以后,路面混凝土的力学性能和耐磨性能分别提高了10%和30%、干燥收缩值降低了15%。块状硅锰渣作为粗集料应用于路面混凝土中时可以完全取代天然粗集料,使得块状硅锰渣在混凝土中的利用率达到100%。

上述研究表明:硅锰渣在水泥混凝土、碱激发胶凝材料和路面混凝土等建筑材料领域的利用不仅能够减少硅锰渣的环境污染,还能获得性能优良的建筑材料,可以广泛的加以推广应用。

  • [责任编辑:yuyunqing]

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