钢渣-钒钛矿渣基坑回填料的制备及机理

摘要：

为了推动钢铁冶金废弃物的综合利用,以钢渣、钒钛矿渣为原料替代水泥制备了全固废预拌固化剂,再与黏土制成基坑回填料,采用力学性能测试法、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning electronic microscopy,SEM)和能谱分析(energy dispersive spectrometry,EDS)等测试手段,研究了钢渣细度、钢渣掺量及固化剂掺入比对基坑回填料性能的影响,并测试预拌固化剂的稳定性及水化机理.结果表明:当钢渣比表面积为457 m2/kg,料浆浓度(质量分数)为80％,固化剂掺入比(质量分数)为20％,固化剂配比(质量比)为钢渣:脱硫石膏:钒钛矿渣=44:10:46时,用其制备的基坑回填料力学性能较好,此时固化剂净浆流动度为136 mm且安定性合格,稳定性优于P·O 42.5普通硅酸盐水泥;在固化剂掺入比为7％ ～25％,掺入占胶结剂总量0.4％PC型聚羧酸型高效减水剂(polycarboxylic acid,PC),基坑回填料28 d抗压强度均大于0.4 MPa,最大为4.7 MPa,回填料坍落度大于150 mm,满足T/CECS 1037—2022《预拌流态固化土填筑技术标准》指标要求.机理研究可知,固化剂水化后的矿物相为:C2 S、C3 S、Ca(OH)2、钙矾石(AFt)、C-S-H凝胶和RO相.C2 S、C3 S和CaSO4等物质随水化的进行逐渐消失,而AFt和C-S-H凝胶晶体含量增加.

关键词：钢渣、钒钛矿渣、预拌固化剂、基坑回填料、钙矾石

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分类号：TU522.3(建筑材料)

资助基金：国家重点研发计划;河北省自然科学基金;河北省科技重大专项;国家重点实验室开放基金;中铁建设集团有限公司科技研发计划;中铁建设集团有限公司科技研发计划;邯郸市科学技术研究与发展计划项目

在线出版日期：2023-03-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1207-1214