高钛型建筑矿渣砖的研制孙希文,张建涛,杨志远,游天才,刘云摘要:攀钢高钛型高炉水渣属低钙富钛矿,活性很低。以其为骨料,粉煤灰、石灰为胶凝材料,经过实验室试验及工业试生产,试制出强度达到MU10的矿渣砖。其砌体抗剪强度优于粉煤灰砖,与粘土砖相当。通过工业性试验,确定了生产配方及生产技术规程,为高钛型高炉水渣的利用开辟了新的途径。关键词:建筑矿渣砖;高钛型高炉矿渣;胶凝材料:TU522.1+9文献标识码:B:1001-702X(2003)03-0005-03Abstract:Thehightitaniferousblast-furnaceslagasamineralismorelowerreactivityduetoitslowcalciumandhightitaniumcontent.TheslagbrickwiththestrengthgradeuptoMU10hasbeenpreparedinlaboratorytestandindustrialtrialproductionbyusingthehightitaniferousslagasaggregate,flyashandlimeascementingmaterials.Thebrickwordoftheslagbrickhastheshearingstrengthbetterthanflyashbrickandsameasclaybrick.Theproductformulationandproductivetechnicalregulationoftheslagbrickhavebeendeterminedbyindustrialtesting.Thusanewwayhasbeenopenedupforuti2lizationofhightitaniferousblast-furnaceslag.Keywords:buildingslagbrick,hightitaniferousblast-furnaceslag,cementingmaterial粉煤灰粉煤灰属火山灰质活性材料,化学组成见表1。粉煤灰中的活性SiO2和Al2O3在碱性环境下易与Ca2+发生化学反应生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化产物。1.20前言攀钢高钛型高炉水渣(以下简称高炉渣)属低钙富钛矿,活性很低。若采用与普通高炉渣制作墙体砖相同的生产工艺制砖,胶凝材料用量将明显增加,经济效益差。为了利用高炉渣,进行了以高炉渣为骨料,粉煤灰、石灰为胶凝材料制做矿渣砖的试验研究。经过实验室试验及工业试生产试制的矿渣砖强度达到了MU10,技术指标完全符合JC239—9《1粉煤灰砖》的技术要求;砌体抗剪强度优于粉煤灰砖,与粘土砖相当,可广泛用于一般工业与民用建筑的墙体和基础。石灰石灰化学组成见表1。石灰加水消解产生放热反应,水化热使反应过程的温度升高到100℃左右,品质优良的石灰则可高达200℃。在水热介质条件下,Ca(OH)2易与硅质材料中的SiO2和A12O3反应生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等,使制品获得强度。1.3石膏通常用二水石膏作为激发剂,它可以加速水化物的生成速度,增加水化物的结晶度,从而提高早期强度,特别是抗折强度。1.4原材料1高炉渣高炉渣的化学组成见表1,主要矿物为钙钛矿、巴依石、尖晶石和少量的氮化钛、碳化钛、碳氮化钛固溶体,而没有硅酸钙、铝酸钙等水硬性矿物。1.1试验与分析试验过程按m(骨料)∶m(胶凝材料)=(30～65)∶(35～70)进行22.1配料试验。首先将含水率4%～5%的配合料在轮碾机内混碾2～3min,出料陈化16～24h,加入一定量的水再混碾6～8min后出料,泥料水分控制在8%～10%;然后采用120t压砖机在一定的压力下,压制成尺寸为240mm×115mm×53mm的砖坯;砖坯经蒸汽养护后,在24～36h内收稿日期:2002-03-04作者简介:孙希文,男,1940年出生,教授级高级工程师。地址:攀枝花市东区荷花池,电话:0812-3399653。石灰加入量对胶凝材料强度的影响胶凝材料中石膏加入量为5%(质量比,下同)的条件下,2.2·5·NEWBUILDINGMATERIALS新型墙体材料与施工NewWallMaterialsandConstruction·6·新型建筑材料2003.3©1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.wwcnkiNewWallMaterialsandConstruction新型墙体材料与施工从表7可见,在养护制度B下试样的抗压及抗折强度均较高,且矿渣砖养护周期合理,便于组织生产。A预养及升温的时间较短,矿渣砖强度较低。C养护时间过长,不利于组织生产。据此,试验室将矿渣砖的蒸养制度确定为:室温～55℃预养4h;55～95℃升温5h,升温速度7～9℃/h;95～100℃保温8h;降温2h,降温速度不大于20℃/h,使矿渣砖出池温度与外界环境温度之差不大于40℃,总的养护时生成水化硅酸钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸盐等,而使制品获得强度。(活性)SiO2+Ca2++OH-→CaO·SiO2·H2O(活性)A12O3+Ca2++OH-→3CaO·Al2O3·H2O(活性)Al2O3+Ca2++OH-+SO42-→CaO·Al3工业性试验根据对各影响因素的研究结果进行了工业性试...