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1、矿渣在水泥中的作用报告,答 辩 人: 指导老师: 学 号：,报告内容,1、矿渣简单介绍,矿渣的主要成分及各氧化物所起的作用、矿渣的激发、质量的评定课本上有，从略！ 本报告只从矿渣与水泥之间的匹配度以及提高矿渣在水泥中利用率的角度去研究矿渣,2、矿渣在水泥中发挥的作用,图1 矿渣掺量对矿渣水泥浆体微观结构的影响,图2 矿渣掺量与不同龄期的矿渣一水泥胶凝 体系的活性指数,矿渣有其本身碱性环境下的水硬活性，加入到水泥中时直接影响着浆体的水化性能；矿渣的粒度级配、分形维数、掺加量等也会对浆体的流动度、硬化浆体的密实度、矿渣的利用率、整体性能等产生影响。,2、矿渣在水泥中发挥的作用,（1）消耗氢氧化钙,
2、图3 矿渣水化所消耗的Ca(OH)2比例和数量,图4 不同矿渣掺量硬化水泥浆体中的Ca(0H)2质量 分数(干基物料比),（2）矿渣影响水泥浆体中的非蒸发水,图5 同矿渣掺量w(BFS)的硬化水泥浆体中非蒸发 水量wn(干基物料比),（3）矿渣影响矿渣-水泥浆体的孔隙率,图6 180 d龄期水泥浆体的wn（非蒸发水）和Po,(4)矿渣对矿渣-水泥浆体的孔隙率的影响,图7 180 d龄期浆体累计和微分孔径分布曲线,（5）矿渣的颗粒群参数对水泥性能的影响,矿渣的颗粒群参数是指矿渣颗粒各种参数的总称。包括：比表面积、细度参数、颗粒分布、特征粒径、均匀性系数等。,矿渣表面积对浆体的影响,图8 矿渣比表
3、面积对浆体流动度和泌水量的影响,图9 矿渣粉比表面积对抗压强度比的影响,矿渣特征粒径对水泥的影响,图10 矿渣粉的特征粒径对混合水泥使用性能的影响,矿渣均匀性系数对水泥的影响,图11 矿渣粉均匀性系数对水泥使用性能的影响,图12 矿渣均匀性系数对后期抗压强度比的影晌,矿渣颗粒群特征对矿渣在水泥中活性的影响程度（灰色关联度）为：表面粗糙度表面分数维均匀性系数特征粒径。表面粗糙度为准优因素参数，能较好地表征矿渣在水泥中发挥的活性指数。,3、矿渣利用率的改善,通过以上2节中各个图的分析，在此改善矿渣在水泥中的作用本人感觉可从以下几方面作为出发点： （1）确定矿渣在水泥中的合适掺量。研究表明对于用在高
4、水灰比中的水泥的最佳掺量在30%左右，此时，浆体的非蒸发水量达最大，水化产物含量最多，浆体孔隙率及平均孔径最低。另外可使水泥石的分形维数增大，故综合性能最优。,一般情况下，其最佳掺量为50%左右。此时消耗的Ca(OH)2的数量最多，此时矿渣的水化程度最多。相应的水化胶凝物最多，综合性能相对较好。当然在以后的研究中根据具体矿渣的品种合理的通过实验进行调配。,（2）改善矿渣的颗粒群特征,调配矿渣的最佳颗粒级配，制备混合矿渣。 尽量的增加大颗粒与微小颗粒的比例，减小矿渣的均匀性系数，可以使矿渣有个宽的颗粒分布，从而使干粉堆积密度较大，颗粒间空隙体积小，所以用水量少，另外也可增加其抗压强度，保水性能。
5、从而改善水泥的使用性能。,对矿渣进行表面处理改变表面分维。 其他情况不变时，矿渣表面分维越大则比表面积相对较大，其活性越容易发挥出来，则对水泥的正效应越强，越有利于硬化浆体的性能。另外，表面分维增大，其表面积增大，则可增加配置浆体的流动度，减少泌水量，从而优化水泥浆体。 增大特征粒径。混合水泥浆体的Marsh时间和标准稠度用水量基本随特征粒径的增大而下降，水泥的使用性能改善。而特征粒径越大，表明矿渣粉的颗粒越粗。这说明，矿渣粉颗粒的粗大化，对水泥使用性能的改善和优化有益。,当然，通过添加适量的碱可增加矿渣在水泥中的活性；通过粉磨制的矿渣微粉，进而改变矿渣级配、通过复掺石灰石或石膏优化水泥中的矿
6、渣的性能也是优化矿渣对水泥的作用，相关研究的资料文献也较多，在此不一一列举。,4、疑点分析及研究方向,（1）疑点分析 有研究表明：矿渣对矿渣水泥强度的贡献和其在水相介质中所表现的化学反应性并没有直接的关系，矿渣的化学反应性并没有对矿渣水泥浆体的强度发展起促进作用，具有较高砂浆强度的不是具有较高化学反应活性的矿渣，而是在水相介质中反应缓慢的矿渣，因此，用矿渣的“反应性”或者“活性”用来评价矿渣的实际性能并不是很恰当。,本人感觉此观点不完全正确，比较片面。原因如下： 其一，此结论的前提假设是在水中做的矿渣反应试验，脱离的水泥环境；其二，矿渣对于水泥的贡献不紧是水化活性表现出来的，还应该考虑矿渣的颗
7、粒群特征，通过前面的讲述可见矿渣的颗粒群特征在水泥中不容忽视。,又有观点认为：矿渣中硅含量过高，不能完全形成铝硅酸钙，进而形成富硅凝胶环，经检测此环在水化初期是一种可塑性很好的无定形态物质，这种过剩硅含量越多，形成凝胶环的机会就会明显增加，水泥的强度就会越低。而后期影响不大。,（2）矿渣对水泥作用的研究方向 一、可以从加矿渣水泥浆体用压汞法检测硬化浆体的分形维数，从而优化矿渣在水泥中的各种参数。 二、运用界面理论研究水泥与矿渣的结合匹配度，探索硅含量与铝、富硅层厚度、强度变化等之间的关系，探索建立理论模型；进一步改善矿渣的使用性能。,三、用粒度分析仪分析颗粒级配与水泥总体级配之间的搭配关系，建立相应的模型，完善矿渣-水泥体系的颗粒级配关系式。,谢谢大家！,
