李華偉 王 榮 王玉林 黎恒桿

(1.武夷學(xué)院土木工程與建筑學(xué)院,福建 武夷山 354300;2.湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢 430068)

我國(guó)是礦產(chǎn)資源大國(guó),礦產(chǎn)資源的綠色化、高值化應(yīng)用將擁有廣闊的發(fā)展前景[1],同時(shí)也是未來(lái)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要保證。鐵尾礦是鐵礦采選過(guò)程中排放的固體廢棄物,目前我國(guó)堆存的鐵尾礦量高達(dá)16 億t 左右,約占全部尾礦堆存量的1/3[2]。現(xiàn)階段,對(duì)鐵尾礦的利用主要包括制備免燒免蒸超早強(qiáng)砌塊、微晶玻璃、輕質(zhì)保溫建筑材料等[3-4]。同時(shí),也有許多學(xué)者在鐵尾礦砂替代天然河砂、鐵尾礦制備水泥熟料方面做了大量的研究,但是仍受限于鐵尾礦固有的低水化活性;也有研究采用熱力學(xué)激發(fā)、堿激發(fā)等手段,但成本過(guò)高,且激發(fā)效果不佳[5-6],嚴(yán)重限制了鐵尾礦資源的工業(yè)化發(fā)展。

鋼渣是工業(yè)煉鋼過(guò)程中排除的廢渣,據(jù)2019 年國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì),我國(guó)2018 年度生產(chǎn)粗鋼約9.28 億t,而平均每3 t 粗鋼的產(chǎn)出伴隨著1 t 的鋼渣排放,總體資源利用率不足30%。鋼渣的化學(xué)組成主要為CaO、FeO、SiO2等,其礦物組成包括C2S、C3S、C2F、C4AF,這與水泥熟料的礦物組成相似[7],因此,鋼渣具有成為膠凝材料的潛力。但目前鋼渣的利用率不高,原因主要為:① 難磨礦物相與單質(zhì)鐵使其磨細(xì)難度極大,膠凝性能難以得到發(fā)揮;② 鋼渣早期水化活性低下,制備結(jié)構(gòu)構(gòu)件的效率低;③ 游離的CaO、MgO 使其在水泥基材料中的體積安定性不穩(wěn)定[8-9]。

本研究主要通過(guò)研磨得到D50=0.89 μm 的鐵尾礦,配合鋼渣組成超細(xì)鐵尾礦—鋼渣水泥基復(fù)合膠凝材料體系,探究在不同鐵尾礦細(xì)度條件下,鐵尾礦與鋼渣復(fù)摻對(duì)水泥基材料力學(xué)性能與耐久性能的影響,設(shè)計(jì)合理的固廢資源配合比,制備兼具良好性能且具有綠色化效益的復(fù)合材料,實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工業(yè)化生產(chǎn)。

1 試驗(yàn)原料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

本研究采用的鐵尾礦來(lái)源于福建省邵武市某鐵礦,其化學(xué)組成與礦物組成分別見(jiàn)表1 與圖1;鋼渣來(lái)自中國(guó)寶武武鋼集團(tuán)有限公司,屬于轉(zhuǎn)爐鋼渣,其化學(xué)組成與礦物組成見(jiàn)表1 與圖1;水泥為P·O 42.5 硅酸鹽水泥,其主要化學(xué)組成與物理與化學(xué)性質(zhì)參數(shù)見(jiàn)表2;砂采用標(biāo)準(zhǔn)砂(IOS);無(wú)水硫酸鈉(阿拉丁試劑);減水劑采用實(shí)驗(yàn)室自制聚羧酸減水劑,固含量為40%。

表1 鐵尾礦與鋼渣的化學(xué)組成Table 1 Chemical composition of iron ore tailings and steel slag %

表2 水泥的物理與化學(xué)性質(zhì)Table 2 Physical and chemical property parameters of cement

圖1 鐵尾礦與鋼渣的礦物組成Fig.1 Mineral composition of iron tailings and steel slag

試驗(yàn)采用的鐵尾礦與鋼渣的化學(xué)組成見(jiàn)表1,鐵尾礦中以SiO2、Fe2O3含量最大,屬于低硅型鐵尾礦,含有較多金屬組分;鋼渣中最主要成分為CaO,其次是Fe2O3、SiO2。通常以鋼渣中w(Ca)/w(Si)值是否大于1.8 來(lái)評(píng)估鋼渣所具有的水化活性,試驗(yàn)采用的鋼渣w(Ca)/w(Si)= 2.93,認(rèn)為鋼渣是具備一定水化特性的膠凝材料。

鐵尾礦與鋼渣顆粒的微觀形貌如圖2所示。

圖2 原鐵尾礦與鋼渣的SEM 圖Fig.2 Scanning electron microscope of original iron tailings and steel slag

由圖2(a)可知:鐵尾礦為不規(guī)則顆粒,總體顆粒大小不均勻且尖銳,這可能會(huì)削弱鐵尾礦在水泥基材料中對(duì)于力學(xué)性能方向的貢獻(xiàn)(圖2(a))。由圖2(b)可知:鋼渣顆粒整體顆粒大小不均勻,存較大粒徑顆粒,顆粒尖銳程度比鐵尾礦顆粒低。簡(jiǎn)易球磨處理后的鋼渣仍存在大粒徑顆粒的主要原因是,鋼渣中存在著大量的難磨礦物相與單質(zhì)鐵元素,導(dǎo)致其易磨性能極差,難以達(dá)到理想的破碎效果;但是,簡(jiǎn)易球磨后的鋼渣粒徑大于水泥顆粒,且親水性弱于水泥,適量摻入可以改善水泥基材料的工作特性。

因此,綜合考慮研磨成本與復(fù)合材料的工作性能,本研究擬采用簡(jiǎn)易球磨的鋼渣制備所需的膠凝材料。

1.2 主要試驗(yàn)測(cè)試儀器

本研究采用熒光光譜儀(AXIOS X,帕納斯公司)分析鐵尾礦與鋼渣的化學(xué)組成;采用X 射線衍射儀(D8 Advance,德國(guó)布魯克公司)表征鐵尾礦與鋼渣的物相組成及復(fù)合體系水化產(chǎn)物;采用掃描電子顯微鏡(VEGA3 SBH 型,泰思肯)觀測(cè)鐵尾礦與鋼渣顆粒的微觀形貌;采用超高速智能激光粒度儀(Mastersizer 3000 型,配置液相分散系統(tǒng),英國(guó)馬爾文儀器有限公司)測(cè)定鐵尾礦與鋼渣粒徑分布;采用WM-60 型臥式濕法球磨機(jī)對(duì)鐵尾礦粉進(jìn)行研磨,研磨介質(zhì)選用氧化鋯球。

1.3 試驗(yàn)方法

(1)采用掃描電子顯微鏡觀測(cè)鐵尾礦及鋼渣的顆粒形貌,設(shè)備測(cè)試參數(shù)為:高真空二次電子分辨率為3.0 nm,低真空背散射電子分辨率為8.0 nm,放大倍率為4.5～1 000 000X,加速電壓為0.2～30 kV。

(2)將鐵尾礦置入濕法球磨機(jī)中研磨120 min,測(cè)試前采用超聲波分散1 min,取3 次粒徑測(cè)試結(jié)果的平均值。為了提升鋼渣在水泥漿料中的摻入效果,將運(yùn)回未處理的塊狀鋼渣簡(jiǎn)易球磨至粉末狀,采用去離子水作為分散介質(zhì)并測(cè)定其平均粒徑分布。

(3)將鐵尾礦與鋼渣復(fù)摻作為膠凝材料體系進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn),考慮到鐵尾礦與鋼渣較低的水化活性,復(fù)摻總量設(shè)置為40%,以10%作為摻量變化梯度,摻入方式為內(nèi)摻法,參照《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(IOS)》(GB/T 17671—1999)和《用于水泥和混凝土中的鋼渣粉》(GB/T 20491—2006)制備成40 mm×40 mm×160 mm(長(zhǎng)×寬×高)的水泥膠砂試塊,養(yǎng)護(hù)至規(guī)定的齡期,測(cè)定其3 d、28 d 抗壓強(qiáng)度,編號(hào)為A;采用120 min 研磨時(shí)間的鐵尾礦同上述方法復(fù)摻鋼渣制備水泥膠砂試塊,編號(hào)為B。兩種試驗(yàn)方案的具體膠凝材料配合比見(jiàn)表3。

表3 膠凝材料配合比Table 3 Mix ratio of cementitious materials

(4)參照《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性試驗(yàn)方法》(GB/T 50082—2009)制備兩組40 mm×40 mm×40 mm 試塊,一組浸泡于無(wú)水硫酸鈉配置的3%質(zhì)量分?jǐn)?shù)硫酸鹽溶液中,另一組置于20(±1) ℃的水中進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以各齡期浸泡于硫酸鹽溶液試塊與水中養(yǎng)護(hù)試塊的抗壓強(qiáng)度比值確定其抗蝕系數(shù),測(cè)定齡期為3、7、28、56 d。

(5)對(duì)測(cè)試組制備水泥凈漿,于3 d 與28 d 齡期分別取樣,采用瑪瑙研缽將真空干燥后的試樣研磨至顆粒尺寸小于60 μm,在40 kV和100 mA 條件下測(cè)試試樣的礦物相組成,測(cè)試角度為5°～75°,步長(zhǎng)為0.02。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 粒度分布試驗(yàn)結(jié)果

鐵尾礦、120 min 研磨時(shí)間的鐵尾礦及鋼渣的粒徑分布曲線如圖3所示。由三者粒徑取值變化分析可知:120 min 的研磨時(shí)間使得鐵尾礦原粉的中值粒徑D50由25.5 μm 下降至0.89 μm,粒度區(qū)間變窄,曲線斜率急劇上升,顆粒尺寸整體向小粒徑方向偏移,且出現(xiàn)較為明顯的峰值,鐵尾礦顆粒逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閬單⒚准?jí)顆粒。這是由于機(jī)械力學(xué)作用破壞了鐵尾礦的初始結(jié)構(gòu),粒徑隨著研磨時(shí)間的增長(zhǎng)而變小;同時(shí),物料研磨罐在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中易產(chǎn)生一定的熱量,細(xì)化顆粒在溫度提升狀態(tài)下加速了分子運(yùn)動(dòng),從而導(dǎo)致了弱團(tuán)聚現(xiàn)象,但機(jī)械力的繼續(xù)研磨會(huì)重新將團(tuán)聚顆粒破壞,所以顆粒能達(dá)到的最小粒徑所需時(shí)間存在最佳值[10-11]。在顆粒均勻程度方面,以x=(D90-D10)/D50表示鐵尾礦的粒度分布寬度系數(shù),x由3.73 下降至2.98,下降幅度并不明顯,這是由于粒徑在大幅度降低的同時(shí),顆粒表面產(chǎn)生了較大的表面能態(tài)與電荷,團(tuán)聚現(xiàn)象明顯,鐵尾礦顆粒的易磨性降低至負(fù)值,即出現(xiàn)“微顆粒焊實(shí)”現(xiàn)象[12-14],從而導(dǎo)致部分顆粒粒徑無(wú)法進(jìn)一步降低;同時(shí),在橫坐標(biāo)約1 μm 附近發(fā)現(xiàn)粒徑曲線斜率突變,這是“微顆粒焊實(shí)”現(xiàn)象不充分的表現(xiàn),導(dǎo)致部分細(xì)顆粒焊實(shí)變粗,從而影響了顆粒的均勻性。綜上分析可知:鐵尾礦的超細(xì)化處理主要對(duì)粒徑尺寸產(chǎn)生較大影響,雖然顆粒均勻程度改變不顯著,但仍可以表明研磨處理能使鐵尾礦粒度產(chǎn)生一定的優(yōu)化作用。

圖3 鐵尾礦與鋼渣的粒徑分布曲線Fig.3 Particle size distribution curves of iron tailings and steel slag

由圖3 可知:鋼渣在簡(jiǎn)易球磨破碎后的粒徑寬泛,大顆粒占有較大比重,與此同時(shí),鋼渣中存在的難磨礦物相與韌性較強(qiáng)的單質(zhì)鐵較多,因此,鋼渣的超細(xì)化較為困難。但鋼渣作為礦物摻合料運(yùn)用于水泥基材料中,大部分粒徑較高的鋼渣親水性弱于水泥,具有優(yōu)化工作性能的功效,其他粒徑較小的鋼渣不僅可以參與水化,同時(shí)具有填充效應(yīng),能與水泥顆粒群形成良好的堆積狀態(tài),使水泥基材料更加密實(shí)。

2.2 強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

不同鐵尾礦粒徑條件下,水泥膠砂試塊3 d、28 d的抗壓強(qiáng)度如圖4、圖5所示。

圖4 不同鐵尾礦粒徑下的3 d 抗壓強(qiáng)度Fig.4 3 d compressive strength of different particle size iron talings cement mortar

圖5 不同鐵尾礦粒徑下的28 d 抗壓強(qiáng)度Fig.5 28 d compressive strength of different particle size iron talings cement mortar

由圖4、圖5 可知:在未經(jīng)超細(xì)化處理的A 組試塊中,當(dāng)鐵尾礦∶鋼渣=1 ∶3 時(shí),3 d、28 d 抗壓強(qiáng)度均達(dá)到了最大值,分別為8.8 MPa、25.9 MPa;同時(shí),隨著鐵尾礦的摻量比例增大,復(fù)合體系的早期強(qiáng)度與后期強(qiáng)度均產(chǎn)生非常明顯地下降,并且28 d 最為明顯。這是由于原鐵尾礦含有大量的惰性組分,在低摻量條件下,對(duì)整體體系的顆粒粒度曲線起到了一定的優(yōu)化作用,并且作用效果彌補(bǔ)了惰性組分對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度損失[15]。在超細(xì)化處理后的B 組試塊中,當(dāng)超細(xì)鐵尾礦∶鋼渣為1 ∶3 時(shí),3 d、28 d 達(dá)到了最大抗壓強(qiáng)度,分別為9.7 MPa、29.8 MPa,較A 組分別提升了10.2%、15.1%。此外,超細(xì)化處理后的鐵尾礦單摻比例達(dá)到40%時(shí),早期強(qiáng)度較單摻40%鋼渣有顯著下降,但后期強(qiáng)度并沒(méi)有產(chǎn)生較大差別。這主要是由于超細(xì)化處理使鐵尾礦顆粒大幅度降低,整體結(jié)構(gòu)中較為穩(wěn)固的SiO2基團(tuán)受到破壞,表面斷裂鍵數(shù)量增加[15],水化活性明顯提升,在引入適量鋼渣后,體系中f-CaO含量增加,為C—S—H 的形成提供了十分有利的環(huán)境條件,從而促進(jìn)了強(qiáng)度增加。值得注意的是,若體系中的鐵尾礦摻量超過(guò)20%,復(fù)合體系中的堿度主要由水泥水化所生成的CH 所提供,超細(xì)化處理僅能發(fā)揮鐵尾礦的“形態(tài)效應(yīng)”與“微細(xì)集料填充效應(yīng)”,并無(wú)法在水化初期快速形成C—S—H 凝膠,從而無(wú)法有效保證早期強(qiáng)度;水泥的水化產(chǎn)物CH 在水化后期逐步析出,能與超細(xì)化鐵尾礦中的活性SiO2與少量的活性Al2O3生成C—S—H 與C—A—S—H 凝膠,從而保證了后期強(qiáng)度穩(wěn)定。

2.3 抗蝕系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果

A、B 組的各齡期水泥膠砂試塊的抗氯離子侵蝕系數(shù)K試驗(yàn)結(jié)果如圖6、圖7所示。

圖6 A 組各齡期抗蝕系數(shù)Fig.6 Corrosion resistance coefficient at different hydration time in group A

圖7 B 組各齡期抗蝕系數(shù)Fig.7 Corrosion resistance coefficient at different hydration time in group B

由圖6 可知:采用未處理鐵尾礦的水泥膠砂試塊的抗蝕系數(shù)變化規(guī)律較為一致,均在7 d 時(shí)達(dá)到峰值,隨后呈現(xiàn)不同程度的“負(fù)增長(zhǎng)”。這是由于復(fù)合體系的水化初期,水泥暫未被完全水化,所生成的水化產(chǎn)物CH 在早期可以被外溶液中的結(jié)合,所產(chǎn)生的石膏與AFt 在一定程度上密封了結(jié)構(gòu)體系的孔隙,這對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部是具有正面影響的。另外,隨著齡期的增長(zhǎng),摻有大量低活性的鐵尾礦—鋼渣水泥膠砂體系無(wú)法持續(xù)提供高水平的水化程度,體系中缺少CH 等水化產(chǎn)物,外溶液中的通過(guò)較高的濃度梯度差而進(jìn)入體系內(nèi)部,易使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微裂紋,從而造成結(jié)構(gòu)性損傷[16]。

由圖7 可知:超細(xì)化處理能有效地提高復(fù)合體系的抗蝕系數(shù),尤其表現(xiàn)在第2、3 組試塊;特別地,在56 d 測(cè)試齡期時(shí)2、3 組仍能保持持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì),但鐵尾礦摻量過(guò)大的4、5 組卻未能保持這種趨勢(shì)。這是由于超細(xì)化處理能使復(fù)合材料體系中的活性SiO2含量提高,能在一定程度上消耗水化產(chǎn)物CH,且超細(xì)化處理促進(jìn)了鐵尾礦中硅鋁質(zhì)離子的溶出效率,雖然外界的高濃度離子可能會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生一定的侵蝕作用,但最終生成的侵蝕產(chǎn)物可能反而對(duì)結(jié)構(gòu)體系具有良好的填充效果,產(chǎn)生積極性影響。通過(guò)2、3 組的橫向?qū)Ρ?超細(xì)化鐵尾礦摻入量更大的3 組較2 組抗蝕性能更佳,這可能是由于超細(xì)化鐵尾礦不僅能提供更多的活性硅鋁質(zhì)離子,也能在一定程度上填充結(jié)構(gòu)表面的微孔隙與微裂紋,防止更多的侵蝕離子侵入內(nèi)部。另外,復(fù)合體系中超細(xì)化鐵尾礦摻量超過(guò)30%時(shí),水泥水化產(chǎn)物與鋼渣提供的CH 含量過(guò)少,引發(fā)體系內(nèi)部水化程度不充分,無(wú)法有效地促進(jìn)超細(xì)化鐵尾礦中活性SiO2與CH 的反應(yīng),C—S—H凝膠產(chǎn)生量減少,從而引發(fā)結(jié)構(gòu)的損傷。鑒于此,若對(duì)材料耐久性能方面有較高要求,可以選擇1 ∶1 的超細(xì)化鐵尾礦與鋼渣摻入比例,但1 ∶3 的摻入比例同樣可以較好地滿足復(fù)合材料抵抗硫酸鹽侵蝕的基本性能要求。

鐵尾礦、超細(xì)化鐵尾礦與鋼渣的復(fù)合體系在56 d時(shí)的硫酸鹽侵蝕下的水化產(chǎn)物微觀形貌如圖8所示。在圖8(a)中可以發(fā)現(xiàn),微觀表面有許多孔洞,邊緣有許多不規(guī)則的鋸齒狀,局部仍可見(jiàn)部分片狀CH;圖8(b)中表面大量包裹著絮狀C—S—H 凝膠,離子的侵入使結(jié)構(gòu)表面覆蓋了方塊狀的侵蝕產(chǎn)物Na2SO4晶體,進(jìn)而填充表面由于結(jié)構(gòu)劣化產(chǎn)生的孔隙,在一定程度上限制了更多的離子侵入內(nèi)部[17]。因此,微觀形貌上的分析與抗蝕系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果具有一致性。

圖8 硫酸鹽侵蝕下復(fù)合體系的水化產(chǎn)物微觀形貌Fig.8 Microscopic morphology of hydrated products of composites system under sulfate attack

2.4 XRD 分析

在3 d 與28 d 齡期、40%摻量條件下,超細(xì)化鐵尾礦—鋼渣復(fù)合材料體系2θ為5°～75°的XRD 測(cè)試圖譜分別如圖9和圖10所示。

圖9 40%摻量條件下超細(xì)化鐵尾礦—鋼渣復(fù)合體系的3 d XRD 圖譜Fig.9 3 d XRD pattern of utra-fine iron tailings-steel slag composites system in 40% dosage

圖10 40%摻量條件下超細(xì)化鐵尾礦—鋼渣復(fù)合體系的28 d XRD 圖譜Fig.10 28 d XRD pattern of utra-fine iron tailings-steel slag composites system in 40% dosage

由圖9、圖10 可知:10%超細(xì)化鐵尾礦與30%鋼渣在水化早期各類礦物衍射峰強(qiáng)度與其他組幾乎一致,而水化后期CH 的衍射峰顯著增強(qiáng),CH 的主要來(lái)源有原材料本身及C3S、C2S 的水化,因此水化后期CH 峰值的顯著增強(qiáng)表明了水化進(jìn)程的不斷推進(jìn),間接反映了C—S—H 凝膠的數(shù)量在該過(guò)程中不斷形成,最終膠結(jié)形成結(jié)構(gòu)微骨架,這與該復(fù)合體系早期與后期強(qiáng)度試驗(yàn)的發(fā)展規(guī)律相符。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在33°附近仍有一定衍射強(qiáng)度未水化的C2S(此時(shí)C3S 已經(jīng)基本被消耗),C2S 的存在表明其在水化后期,強(qiáng)度仍有較大的發(fā)展空間。由于鈣礬石與單碳型碳鋁酸鈣的衍射峰較為接近且不明顯,因此將6°～14°范圍內(nèi)的圖譜單獨(dú)繪制。水化初期無(wú)論單摻還是復(fù)摻體系中均存在鈣礬石的衍射峰,而水化后期10%超細(xì)化鐵尾礦與30%鋼渣復(fù)摻體系僅存在少量的鈣礬石衍射峰,這主要是由于鋼渣所提供的堿度激發(fā)了超細(xì)化鐵尾礦的硅鋁相活性,促進(jìn)了部分鈣礬石轉(zhuǎn)變?yōu)閱瘟蛐土蜾X酸鈣[18]。另外,單碳型碳鋁酸鈣是CaCO3與鈣礬石的反應(yīng)產(chǎn)物[19],單碳型碳鋁酸鈣的衍射峰在復(fù)摻體系中強(qiáng)度最高,這主要是由于復(fù)摻體系中剩余的鈣礬石與超細(xì)化鐵尾礦、鋼渣中具備活性的CaCO3產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng),微細(xì)顆粒在結(jié)構(gòu)微孔內(nèi)生成的水化產(chǎn)物能夠優(yōu)化界面過(guò)渡區(qū),提升材料的整體性能。

3 結(jié) 論

(1)超細(xì)化處理可使鐵尾礦的中值粒徑降低至0.89 μm,能夠?qū)﹁F尾礦起到顆粒邊緣修飾的作用,表面趨于平滑。合理控制研磨時(shí)間可以使鐵尾礦顆粒粒徑曲線達(dá)到近似正態(tài)分布,減少微細(xì)顆粒的弱團(tuán)聚效應(yīng)。

(2)鐵尾礦輔以超細(xì)化處理可以提升鐵尾礦—鋼渣—水泥三元膠凝材料體系的力學(xué)性能。當(dāng)鐵尾礦和鋼渣復(fù)摻總量控制為40%,超細(xì)化鐵尾礦∶鋼渣=1 ∶3 時(shí),三元膠凝材料體系的3 d、28 d 抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到9.7 MPa、29.8 MPa,且復(fù)合體系的早期強(qiáng)度與后期強(qiáng)度變化趨勢(shì)相對(duì)一致。當(dāng)超細(xì)化鐵尾礦∶鋼渣=1 ∶1 時(shí),復(fù)合材料體系的28 d 抗蝕系數(shù)達(dá)到1.13,但摻量過(guò)高可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)無(wú)法在水化早期抵御有害離子的侵蝕,從而引發(fā)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷。

(3)超細(xì)化鐵尾礦與鋼渣的復(fù)摻有利于激發(fā)超細(xì)化鐵尾礦中硅鋁相的活性,促進(jìn)復(fù)合體系中水化產(chǎn)物的生成,優(yōu)化界面過(guò)渡區(qū),從而提升材料的整體性能。基于復(fù)合材料的微觀分析,結(jié)合力學(xué)性能與耐久性能綜合考慮,制備超細(xì)化鐵尾礦—鋼渣—水泥三元膠凝材料體系,超細(xì)化鐵尾礦∶鋼渣∶水泥的摻入比例建議為1 ∶3 ∶6,若對(duì)材料的抗侵蝕性能要求較高,可以適當(dāng)提升超細(xì)化鐵尾礦的使用比例,但不宜超過(guò)膠凝材料總量的20%。