一种粒化高炉矿渣水硬性检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测方法，尤其是涉及一种粒化高炉矿渣水硬性检测方法。
【背景技术】
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[0002]目前还没有关于直接测定粒化高炉矿渣水硬性的方法，仅有测定粒化高炉矿渣微粉末活性的方法，例如我国国家标准《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉(GB/T18046-2008)》中就给出了矿渣粉活性指数测定方法，该方法主要是通过给定的标准方法来测定粒化高炉矿渣微粉末作为掺合料替代混凝土中部分水泥的，具体做法是选用国标水泥及标准砂、并采用统一规定的配合比及养护条件来制作两种试样:一种是对比试样，采用100%水泥制作；另一种是测定试样，用50%水泥混合50%粒化高炉矿渣微粉末来制作；活性指数用测定试样与对比试样的压缩强度的百分比表示。然而，粒化高炉矿渣微粉末的细度基本与水泥相似，相对来说粒化高炉矿渣的颗粒要大得多、基本和我们常见的河砂近似，一般认为:粒化高炉矿渣微粉末的细度决定其活性度，细度越小活性度越大，相关的试验数据也证明了上述观点。到目前为止，在混凝土应用方面，粒化高炉矿渣主要以微粉末形式作为替代水泥的掺合料来使用。
[0003]粒化高炉矿渣作为混凝土细骨料应用于混凝土、混凝土的碱性环境可以激发粒化高炉矿渣的水硬性，使用粒化高炉矿渣作为细骨料混凝土的长期强度增长要大于使用没有水硬性天然砂的混凝土。不同于粒化高炉矿渣微粉末活性可以再短期内发挥，粒化高炉矿渣作为细骨料用于混凝土，其水硬性发挥所需的时间较长，一般来说，这个时间长达几个月到几年。根据申请人的相关试验结果，粒化高炉矿渣作为细骨料的混凝土，龄期大于90天后、粒化高炉矿渣水硬性开始发挥、粒化高炉矿渣细骨料混凝土的强度增长超过对比用的普通天然混凝土 ；日本学者还测试了 5年至20年龄期的粒化高炉矿渣细骨料混凝土，发现由于粒化高炉矿渣水硬性的作用，5年龄期的化高炉矿渣细骨料混凝土强度增加了 18% ;甚至在20年期间粒化高炉矿渣水硬性一直都在发挥作用、粒化高炉矿渣细骨料混凝土的强度持续增长。
[0004]在本研宄项目中，不同于以往粒化高炉矿渣主要以微粉末形式作为替代水泥作为掺合料应用于混凝土，而是直接将粒化高炉矿渣替代天然砂作为混凝土细骨料来使用，并不需要对骨料进行破碎。粒化高炉矿渣作为细骨料应用于混凝土、混凝土的碱性环境可以激发粒化高炉矿渣的水硬性，使用粒化高炉矿渣作为细骨料混凝土的长期强度增长要大于使用没有水硬性天然砂的混凝土。不同厂家、不同工艺、不同矿石原料所生产的粒化高炉矿渣的水硬性是不相同的，这就需要有判断粒化高炉矿渣作为混凝土细骨料水硬性指标的方法。
【发明内容】
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[0005]本发明的目的在于提供一种判定粒化高炉矿渣作为混凝土细骨料水硬性指标的方法。
[0006]本发明的目的由如下技术方案实施:一种粒化高炉矿渣水硬性检测方法，其包括如下步骤:
[0007]第一步:将待测粒化高炉矿渣装入容器中；
[0008]第二步:加入PH值为10 —12的碱性溶液，并将待测粒化高炉矿渣浸没在碱性溶液中，通过充分搅拌使所述碱性溶液与所述矿渣混合均匀，并使待测矿渣密实；
[0009]第三步:在待测粒化高炉矿澄顶端施加一定恒定压力至少12小时，为了加快粒化高炉矿渣水硬性的发挥，试样放置于温度为40?80°C的环境中养护，养护时间即材龄为至少12小时；
[0010]第四步:从容器中取出试样，在压力机上对试样进行抗压强度的测试，通过粒化高炉矿渣试样压缩强度来评价其潜在水硬性的活性度，压缩强度大就表示其活性度大。
[0011 ] 所述的一种粒化高炉矿渣水硬性检测方法，其中所述碱性溶液为氢氧化钙或氢氧化钠溶液。
[0012]所述的一种粒化高炉矿渣水硬性检测方法，其中所述第三步，优选的在待测粒化高炉矿渣顶端施加恒定压力至少12小时，压强值取5kPa — 30kPa。
[0013]关于粒化高炉矿渣的解释:高炉矿渣是高炉冶炼生铁过程中所产生的固体副产物。根据排渣处理方式的不同，高炉矿渣可分为粒化高炉矿渣和高炉重矿渣两大类。当熔融状态的高炉矿渣经水淬骤冷成粒状矿渣时，称为粒化高炉矿渣；而在空气中慢慢冷却或淋适量水冷却形成较致密的大块状硬矿渣成为高炉重矿渣。粒化高炉矿渣的化学成分主要是二氧化硅、氧化钙及少量的氧化铁、氧化锰等，物理性质类似于天然河砂，可代替天然砂作为混凝土细骨料使用。
[0014]目前国内粒化高炉矿渣主要用于水泥原料以及磨细后作为混凝土的掺合料。对于粒化高炉矿渣，无论是作为水泥原料还是加工成微粉末作为混凝土的掺合料，都需要对粒化高炉矿渣进行磨细，而且其的潜在活性需要磨细到比表面积大于400m2/kg才能发挥，相关研宄结果表明粒化高炉矿渣微粉末的比表面积大于600m2/kg才能充分发挥潜在活性，而普通硅酸盐水泥的比表面积只有300m2/kg。此外，粒化高炉矿渣的玻璃体含量高，易碎难磨，而且粒化高炉矿渣粉体颗粒的球形度随着粒径的减小而变差，因此粒化高炉矿渣微粉末的应用受到一定的限制。
[0015]本发明的优点为在于:首次提出了测定用于混凝土细骨料的粒化高炉矿渣水硬性的概念；提出了人工模拟混凝土的碱性环境激发粒化高炉矿渣水硬性的方法；大大缩短了混凝土中粒化高炉矿渣水硬性发挥所需的时间，对混凝土细骨料的粒化高炉矿渣水硬性测定准确，方法简单，便于操作。利用碱性溶液模拟混凝土的碱性环境，激发粒化高炉矿渣水硬性的发挥；通过对试样施加压力、提高养护温度，加快粒化高炉矿渣水硬性的发挥速度；由于粒化高炉矿渣水硬性存在，在本发明提出的测试方法中，粒化高炉矿渣会凝结成有一定强度的圆柱体，通过对其进行压缩强度的测定来间接测定粒化高炉矿渣水硬性的活性度。
【附图说明】
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[0016]图1粒化高炉矿渣细骨料活性指数测定示意图。【具体实施方式】:
[0017]实施例1:
[0018]一种粒化高炉矿渣水硬性检测方法，其包括如下步骤:
[0019]第一步:将待测粒化高炉矿渣试样:试样直径为70毫米、高93毫米，装入容器中；
[0020]第二步:加入PH值为12的氢氧化钙溶液，并将待测粒化高炉矿渣浸没在碱性溶液中，通过充分搅拌使所述碱性溶液与所述矿渣混合均匀，并使待测矿渣密实；
[0021]第三步:在待测粒化高炉矿渣顶端施加一定恒定压力72小时，即利用重物加载方式在试样顶部施加恒定压力3kg(换算压强为7kPa)，为了加快粒化高炉矿渣水硬性的发挥，试样放置于温度为80°C的环境中养护，养护时间即材龄为72小时；
[0022]第四步:从容器中取出试样，在压力机上对试样进行抗压强度的测试，试样抗压强度测试结果为1.3Mpa。通过粒化高炉矿渣试样压缩强度来评价其潜在水硬性的活性度，压缩强度大就表示其活性度大。
[0023]实施例2:—种粒化高炉矿渣水硬性检测方法，其包括如下步骤:
[0024]第一步:将待测粒化高炉矿渣试样:直径为70毫米、高101毫米，装入容器中；
[0025]第二步:加入PH值为11的氢氧化钠碱性溶液中，并将待测粒化高炉矿澄浸没在碱性溶液中，通过充分搅拌使所述碱性溶液与所述矿渣混合均匀，并使待测矿渣密实；
[0026]第三步:在待测粒化高炉矿澄顶端施加一定恒定压力48小时，即利用重物加载方式在试样顶部施加恒定压力5kg(换算压强为13kPa)。为了加快粒化高炉矿渣水硬性的发挥，试样放置于温度为60°C的环境中养护，养护时间即材龄为48小时；
[0027]第四步:从容器中取出试样，在压力机上对试样进行抗压强度的测试，试样抗压强度测试结果为0.9Mpa，通过粒化高炉矿渣试样压缩强度来评价其潜在水硬性的活性度，压缩