聚合硫酸鋁改性礦渣硅酸鹽水泥水化及其抗氯離子滲透性能研究

陳 偉，李宗剛,2，李 博,2

(1.武漢理工大學(xué)硅酸鹽建筑材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430070;2.武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，武漢 430070)

0 引 言

高爐礦渣(Blast Furnace Slag,BFS)是冶鐵業(yè)的大宗工業(yè)廢渣之一，與硅酸鹽水泥相比其鈣含量較低且硅含量高[1]。將高爐礦渣經(jīng)過脫水和磨細(xì)等工序后制得高爐礦渣微粉(以下簡稱礦粉，Slag)，就可以作為水泥基材料的摻合料應(yīng)用于水泥生產(chǎn)中[2-3]。根據(jù)當(dāng)前研究，礦渣的水化活性較低，大量摻入硅酸鹽水泥后會引起水泥混凝土材料力學(xué)性能的顯著降低[4-5]。為了提高水泥工業(yè)對礦渣的消納能力，提升其水化活性成為研究的關(guān)鍵所在[6-7]。

為提高礦渣利用率，研究人員嘗試在礦渣硅酸鹽水泥中加入不同添加劑提升其性能[8]。聚合鋁作為一種具有優(yōu)異混凝效果的無機(jī)高分子絮凝劑[9]，引起了許多學(xué)者的關(guān)注。陳偉等[10]研究表明，存在于聚合鋁中的Keggin-Al13結(jié)構(gòu)通過水解形成五配位鋁離子，可以促進(jìn)礦渣顆粒水化。王奕仁等[11]研究表明聚合氯化鋁可以提高鋰渣-水泥膠凝體系性能，促進(jìn)了鋰渣顆粒的水化進(jìn)程。康春陽等[12]研究結(jié)果表明聚合氯化鋁可顯著提升礦渣硅酸鹽水泥的工作性能。Chen等[13]研究表明聚合氯化鋁在摻入礦渣硅酸鹽水泥砂漿后促進(jìn)了礦渣顆粒的水化，提升了砂漿試塊密實(shí)度。Taewan[14-15]等在Chen等[13]的研究基礎(chǔ)上，將聚合氯化鋁引入堿激發(fā)礦粉體系，取得了優(yōu)異的促進(jìn)礦渣顆粒水化效果。

目前的研究中，對于聚合鋁提升礦渣硅酸鹽水泥耐久性相關(guān)研究較少，且聚合氯化鋁會在膠凝材料體系中引入氯離子，可能對水泥混凝土耐久性產(chǎn)生影響。……