,660 北京科技大学学报 第35卷 1 实验材料及方法 量未燃成分.本实验采用的高炉矿渣碱度R=0.937, 1.1实验材料 质量系数K=1.90,碱性系数为0.876，由上述指标 实验用高炉渣取自首钢总公司的粒化高炉矿 可知该矿渣为酸性矿渣，其中SiO2较多，说明该矿 渣，烧结脱硫灰取自首钢矿业公司360m2烧结机 渣的活性良好.图1为该矿渣的X射线衍射谱.可 烟气脱硫灰，水泥熟料由北京首钢嘉华建材有限公 知该矿渣主要以玻璃态形式存在，其中含有少量的 司提供.对以上成分的化学成分分析如表1所示. 低结晶度结晶相，主要成分为黄长石.实验用水泥 由表1可知，该脱硫废灰为高钙、高硫型脱硫 熟料为普通的硅酸盐水泥熟料，基准性能如表2所 灰，烧失量为11.2%，说明烧结烟气脱硫灰中含有大 示 表1主要原料的化学成分（质量分数） Table 1 Chemical compositions of main raw materials % 样品 CaO SiO2 A12O3 Fe203 Mgo TiO2 CaSO3 SO3 f-CaO 烧失量 烧结脱硫灰 36.70 6.49 4.75 9.41 5.52 1.24 8.9 10.60 2.4 11.20 高炉矿渣 36.84 32.55 15.90 1.66 9.12 0.95 2.98 水泥熟料 64.80 20.67 6.55 2.90 1.96 1.95 1.17 表2基准水泥的性能 Table 2 Performance of the reference cement 比表面积/(m2.kg-1) 安定性 标准稠度用水量/% 凝结时间/min 抗折强度/MPa 抗压强度/MPa 初凝终凝 7d28d 7d28d 325 合格 27.9 125 235 8.6 9.8 44.7 58.7 600 M一黄长石 02,H20 Ca2(Mg,Al)[(Si,Al)SiO2] CaSO 500 脱硫灰 CaSO Ca(OH)2 400 f-CaO % 高温 MM 复合 矿渣 胶凝 材料 激发剂 102030405060708090 28/() 图2复合胶凝材料的制备过程 图1高炉矿渣的X射线衍射谱 Fig.2 Preparation process of composite cementitious materi- Fig.1 XRD pattern of blast furnace slag als 1.2实验方法 通过实验，确定脱疏灰的掺入量、掺入方式以 2 实验结果与讨论 及脱硫灰的预处理条件，然后对制得的胶凝材料进 在实验过程中，烧结脱疏灰存在两种加入方 行抗压抗折强度、安定性、凝结时间以及需水量等 式：一种是在高炉矿渣烘干后加入，并与高炉矿渣 指标测试.具体的胶凝材料制备过程参见图2. 一同研磨；另一种是在高炉矿渣烘干前，与湿矿渣 实验所涉及的强度检测方法均按照GB/T 混合烘干后研磨. 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(IS0)法》测 根据烧结脱硫灰不同加入方式，先进行了原状 定，物料比表面积采用GB/T8074一1987《水泥比 脱硫灰对胶凝材料强度影响的实验，进而研究改性 表面积测定方法（勃氏法）》测定.分析设备采用丹 脱硫灰对原状胶凝材料强度的影响 东市百特仪器有限公司的BT-9300H激光粒度分析 2.1原状烧结脱硫灰对胶凝材料强度的影响 仪、日本玛珂科学仪器公司的RigakuD/Max-RCX 射线衍射分析仪、英国Link公司的S-250扫描电 2.1.1脱硫灰掺入比例的影响 子显微镜、上海精密科学仪器有限公司的WRT-3P 将质量分数0%、1%、3%、5%和8%的脱硫灰以 差热·热重分析仪、无锡建仪仪器机械有限公司的 干拌法掺入高炉矿渣中，对得到的脱硫灰-矿渣胶 YES-300强度实验机等 凝材料进行强度性能测试，如表3所示· · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 卷 实验材料及方法 实验材料 实验用高炉渣取 自首钢总 公司的粒化高炉矿 渣 , 烧 结脱硫灰取 自首钢矿业公司 烧结机 烟气脱硫灰 , 水泥熟料 由北京首钢嘉华建材有限公 司提供 对 以上成分的化学成分分析如表 所示 由表 可知 , 该脱硫废灰为高钙 、高硫型脱硫 灰 ,烧失量为 ,说 明烧结烟气脱硫灰中含有大 量未燃成分 , 本实验采用 的高炉矿渣碱度 , 质量系数 , 碱性系数为 , 由上述指标 可知该矿渣为酸性矿渣 , 其中 较多 , 说明该矿 渣 的活性 良好 图 为该矿渣 的 射线衍射谱 可 知该矿渣主要 以玻璃态形式存在 , 其中含有少量的 低结晶度结晶相 , 主要成分为黄长石 实验用水泥 熟料为普通 的硅酸盐水泥熟料 , 基准性能如表 所 示 表 主要原料的化学成分 质量分数 样品 仁 烧失量 烧 结脱硫灰 高炉矿渣 水泥熟料 滩 一 石 了 表 基准水泥的性能 飞, 比表面积 · 一` 安定性 标准稠度用水量 凝结时间 初凝 终凝 抗折强度 抗压强度 合格 , 复合 矿渣 胶凝 材料 激发剂 , 夕 马 写卞侧票︵︶ 图 复合胶凝材料的制备过程 图 高炉矿渣的 射线衍射谱 实验方法 通过实验 , 确定脱硫灰的掺入量 、掺入方式以 及脱硫灰的预处理条件 , 然后对制得的胶凝材料进 行抗压抗折 强度 、安定性 、凝结时间以及需水量等 指标测试 具体的胶凝材料制备过程参见图 实 验所 涉 及 的强度 检 测方 法均 按照 一 《水泥胶砂强度检验方法 法 》测 定 , 物料 比表面积采用 一 《水泥 比 表面积测定方法 勃氏法 》测定 分析设备采用丹 东市百特仪器有 限公司的 一 激光粒度分析 仪 、 日本玛坷科学仪器公司的 一 射线衍射分析仪 、 英 国 公司的 一 扫描电 子显微镜 、上海精密科学仪器有限公司的 一 差热 一热重分析仪 、无锡建仪仪器机械有限公司的 一 强度实验机等 实验结果与讨论 在实验过程 中 , 烧结脱硫灰存在两种加入方 式 一种是在高炉矿渣烘干后加入 , 并与高炉矿渣 一同研磨 另一种是在 高炉矿渣烘干前 , 与湿矿渣 混合烘干后研磨 根据烧结脱硫灰不同加入方式 , 先进行了原状 脱硫灰对胶凝材料强度影响的实验 , 进而研究改性 脱硫灰对原状胶凝材料强度的影响 原状烧结脱硫灰对胶凝材料强度 的影响 脱硫灰掺入比例的影响 将质量分数 、 、 、 和 的脱硫灰以 干拌法掺入 高炉矿渣中 , 对得到的脱硫灰 一矿渣胶 凝材料进行强度性能测试 , 如表 所示