钢渣掺量对碱激发偏高岭土材料强度影响分析方法与流程

本发明涉及一种钢渣掺量对碱激发偏高岭土材料强度影响分析方法。

背景技术：

偏高岭土是高岭土在600～900℃高温下煅烧后得到的，主要成分为结晶度很低的无水硅酸铝，在合适的激发剂作用下具有良好的胶凝作用，是一种高活性的火山灰材料。偏高岭土目前主要被广泛应用于水泥混凝土的外掺料，通过掺入偏高岭土，一方面可以抑制水泥混凝土的碱集料反应，另一反面可以改善水泥混凝土的耐久性。激发偏高领土胶凝活性主要采用的是氢氧化钠、水玻璃等强碱性物质，当偏高岭土掺入水泥混凝土中，硅酸盐水泥水化产生的氢氧化钙就可以激发偏高岭土的胶凝活性。另外，采用氢氧化钠、水玻璃等激发剂激发偏高岭土的活性，也可以制备偏高岭土基胶凝材料，而激发剂的浓度、用量、摩尔数都决定着偏高岭土基胶凝材料的强度。

钢渣是炼钢过程中所排放的主要固体废弃物，我国钢铁产量巨大，这也就导致我国每年有大量钢渣排放，而且利用率很低。目前钢渣在建筑材料方面有着一定的应用，被用来作为沥青混凝土的骨料，或者磨细后代替部分硅酸盐水泥熟料，但是钢渣中游离氧化钙含量高，遇水后极易发生体积安定性不良。

通过配置一定摩尔数、浓度的水玻璃激发偏高岭土的活性，然后将磨细至300目的钢渣掺入偏高岭土基胶凝材料中，探究磨细钢渣掺量对偏高岭土基胶凝材料的力学性能影响的变化规律，可以对钢渣进行废物利用，提高偏高岭土的力学性能，同时节约了经济成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种钢渣掺量对碱激发偏高岭土材料强度影响分析方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

设置n组试验组和1组空白组，对比每一组试验组与空白组相关参数的变化；所述空白组为偏高岭土基胶；所述试验组为不同钢渣掺量偏高岭土基胶；

进一步，所述偏高岭土基胶的原材料为偏高岭土净浆和标准砂；所述钢渣掺量为所述偏高岭土基胶质量的5％～15％；

进一步，所述偏高岭土净浆的水灰比为0.5～0.8，所述偏高岭土净浆的原材料为水玻璃溶液和偏高岭土粉料，所述水玻璃溶液的质量浓度为30％～40％，摩尔数为1.3～1.5。

进一步，所述相关参数为抗折强度、抗压强度和ph值；

进一步，所述钢渣掺量对碱激发偏高岭土材料强度影响分析方法具体为：

步骤一：利用naoh溶液和去离子水调整水玻璃至浓度为30％～40％，摩尔数为1.3～1.5。

步骤二：将调整好的水玻璃与偏高岭土粉料混合，制备偏高岭土净浆，并准备标准砂；

步骤三：将偏高岭土净浆和标准砂配制偏高岭土基胶，即试验空白组；

步骤四：测定空白组的ph值；

步骤五：将一定掺量的钢渣与偏高岭土粉料混合，再加入调整好的水玻璃和标准砂，钢渣的掺量为空白组偏高岭土基胶质量的5％～15％；

步骤六：其他组分不变，改变钢渣掺量，并重复步骤五n次，分别放置在n个实验装置中，n个实验装置的钢渣掺量都不相同，即试验组；

步骤七：测定试验组的ph值；

步骤八：试件制备与养护，静置5～15天，测定空白组和试验组的抗折强度和抗压强度；

步骤九：绘制抗折强度、抗压强度和ph值随钢渣含量变化曲线，分析抗折强度、抗压强度和ph值随钢渣含量的变化规律。

综上所述，本发明的积极效果为：

钢渣是炼钢过程中所排放的主要固体废弃物，我国钢铁产量巨大，这也就导致我国每年有大量钢渣排放，而且利用率很低，而偏高岭土目前主要被广泛应用于水泥混凝土的外掺料，通过研究钢渣掺量对偏高岭土基胶凝材料的力学性能影响的变化规律，可以对钢渣进行废物利用，同时也节约了经济成本。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

附图1为本发明流程图；

附图2为抗折强度随钢渣掺量变化图；

附图3为抗压强度随钢渣掺量变化；

附图4为ph随钢渣掺量变化。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

设置n组试验组和1组空白组，对比试验组与空白组相关参数的变化程度，所述空白组为偏高岭土基胶；所述试验组为不同钢渣掺量的偏高岭土基胶。

作为进一步改进，所述偏高岭土基胶的原材料为偏高岭土净浆和标准砂；所述钢渣掺量为所述偏高岭土基胶质量的5％～15％。钢渣的球磨至比表面积470m²/kg，主要成分是cao、sio2、al2o3、fe2o3、mgo、mno、so3。

作为进一步改进，述偏高岭土净浆的水灰比为0.5～0.8，所述偏高岭土净浆的原材料为水玻璃溶液和偏高岭土粉料，所述水玻璃溶液的质量浓度为30％～40％，摩尔数为1.3～1.5。

作为进一步改进，所述相关参数为抗折强度、抗压强度和ph值。

作为进一步改进，如图1所示，所述的钢渣掺量对碱激发偏高岭土材料强度影响分析方法具体为：

步骤一：利用naoh溶液和去离子水调整水玻璃至浓度为30％～40％，摩尔数为1.3～1.5。

步骤二：将调整好的水玻璃与偏高岭土粉料混合，制备偏高岭土净浆，并准备标准砂；

步骤三：将偏高岭土净浆和标准砂配制偏高岭土基胶，即试验空白组；

步骤四：测定空白组的ph值；

步骤五：将一定掺量的钢渣与偏高岭土粉料混合，再加入调整好的水玻璃和标准砂，钢渣的掺量为空白组偏高岭土基胶质量的5％～15％；

步骤六：其他组分不变，改变钢渣掺量，并重复步骤五n次，分别放置在n个实验装置中，n个实验装置的钢渣掺量都不相同，即试验组；

步骤七：测定试验组的ph值；

步骤八：试件制备与养护，静置5～15天，测定空白组和试验组的抗折强度和抗压强度；

步骤九：绘制抗折强度、抗压强度和ph值随钢渣含量变化曲线，分析抗折强度、抗压强度和ph值随钢渣含量的变化规律。

实施例

根据上述步骤，通过naoh溶液和去离子水调整水玻璃的浓度至40％，摩尔数为1.5，制备水灰比为0.7的偏高岭土净浆，将水玻璃、偏高岭土净浆和标准砂混合，制备1组空白组，测定其ph值。将掺量为5％、7.5％、10％、12.5％、15％的钢渣与偏高岭土粉料混合，放置到5个相同的实验装置中，再分别加入调整好的水玻璃和标准砂，作为试验组，测定其ph值，然后试件制备与养护，静置7天，测定试验组的抗折强度和抗压强度。

分析结果如图2～4所示，可以得到如下结论：

1.随着钢渣的掺加，偏高岭土基胶的抗折强度发生了明显变化；当钢渣掺量在0～5％之间时，偏高岭土基胶的抗折强度随着钢渣掺量的增加而增大；当钢渣掺量大于5％时，偏高岭土基胶的抗折强度随着钢渣掺量的增加而减小；当钢渣掺量为5％时，偏高岭土基胶的抗折强度达到最大值,相较于空白组增加了10.2％。

2.随着钢渣的掺加，偏高岭土基胶的抗压强度发生了明显变化；当磨细钢渣掺量在0～7.5％之间时，偏高岭土基胶的抗压强度随着钢渣掺量的增加而增大；当钢渣掺量大于7.5％时，偏高岭土基胶的抗压强度随着磨细钢渣掺量的增加而减小；当钢渣掺量为7.5％时，偏高岭土基胶的抗折强度达到最大值,相较于空白组增加了20.9％。

3.随着钢渣的掺加，偏高岭土基胶的ph值呈接近线性的上升，当钢渣掺量为15％，偏高岭土基胶的ph值上升变化较平缓。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。