當前國內面臨鋼渣積存難以利用的難題，為此廣大科研工作者圍繞鋼渣安定性、活性等開展了大量的工作，研究認為可以通過物理激發劑化學激發的方式，來解決摻鋼渣水泥早期強度低、安定性差以及鋼渣摻量低的問題。鋼渣粉與礦渣粉復摻有相互活化的效果，故進行了鋼渣—礦渣復摻粉做水泥混合材的試驗，采用激發劑激發鋼渣粉的活性，提高鋼清的復摻比例，為鋼渣應川提供有益的參考。

　　1 試驗

　　1．1原材料

　　鋼渣粉采用濟鋼熱悶工藝生產的鋼渣經過粉磨而成；礦渣粉為濟南魯新新型建材公司生產的高爐水淬礦渣粉；熟料和石膏為淄博嶺子山水水泥廠生產；激發劑采用堿性復配助磨劑FHF，先在鋼渣粉中摻加，再與礦渣粉復摻。原材料的化學成分和物理性能見表1。

表1  鋼渣粉和礦渣粉的化學成分及物理性能

　　1．2試驗方法

　　水泥熟料和二水石膏分別粉磨待用，鋼渣—礦渣復摻粉作為混合材，按照設計的配比混勻制成水泥，然后測定水泥的強度及其它性能指標，其中膠砂強度按GB／Tl7671-1999《水泥膠砂強度檢驗力法(ISO法)》進行檢測。標準稠度用水量、凝結時間、安定性按GB/Tl346- 2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》進行檢測，比表面積按GB／T80742008《水泥比表面積測定方法勃氏法》進行檢測。SEM測試和XRD測試分別采用日立S-2500型掃描電鏡和D8 ADVANCE型X射線衍射儀進行。

　　1．3水泥配比

　　S1為P·I42．5級水泥，是對比樣；S2、S3和S4為鋼渣一礦渣復摻粉配制的水泥，其巾，復摻粉摻量分別為30％、50％和80％，鋼渣粉與礦渣粉的比例均為l：2，，其中，S3和S4中加入了激發劑。水泥配比見表2。

　　表2   水泥配比         ％

　　1．4結果分析

　　水泥強度見表3。由表3可見，摻加鋼渣—礦渣復摻粉的水泥，除S4的3d抗壓強度外，均能達到P·042．5級水泥強度等級要求。

　　表3  水泥的強度    MPa

　　水泥的物理化學性能見表4。由表4可見，Sl～S4的S03含量均低于3．5％，比表面積均大于350m2/kg。隨著復摻粉摻量的增加，S2-S4凝結時間不斷延長。所有水泥的安定性均合格。摻鋼渣—礦渣復摻粉的水泥的各項物理化學性能指標均能達到P·042.5級水泥標準。

　　表4      水泥的物理化學性能指標

　　2  鋼渣一礦渣復摻粉水化機理分析

　　各試樣的SEM照片及XRDl圖譜分別見圖l～圖4。

圖1  礦渣粉的SEM照片

　　由圖l可見，礦渣粉微粒帶有棱角，形狀小規則，級配中大顆粒(10μm左右)和小顆粒(3μm以下)較多，中間顆粒較少。由圖2可見，鋼渣粉微粒較為圓滑，呈球形，級配中大顆粒在4-5μm左右，4μm以下中間顆粒分布比較均勻。當復摻粉中鋼渣和礦渣粉比例為l：2時，鋼渣粉可以填補礦渣粉顆粒級配中斷檔的粒徑范圍，從而提高復摻粉顆粒級配的連續性，有助于強度的形成。

圖2    鋼渣粉的SEM照片

圖3  鋼渣粉的XRD圖譜

           圖4 加入激發劑的鋼渣一礦渣復摻粉水化SEM照片

　　電圖3可見，鋼渣粉主要以C3S、C2S、C4AF和C3A為主，其余為Ca(OH)2、水化鋁酸鈣、羥鈣石、方鎂石和赤鐵礦，以及少量磁鐵礦、黃長石和石英。

　　由圖4可見，復摻粉經激發劑激發后，水化3d時水化產物中C-S-H凝膠和Ca(OH) 2分布均勻，產物之間搭接緊密，形成了很好的水化結構。這是因為鋼渣具備定的水硬性，可以發生水化反應，激發劑的加入，提供了鋼渣水化需要的堿性環境，使得鋼渣表面的水化產物快速溶解，從而促進鋼渣內部的進一步水化，鋼渣和礦渣復摻以后，鋼渣的水化反應給礦渣的水化反應提供了反應相，又可以促進礦渣的水化，從而形成了連鎖激發過程。

　　3  結論

　　1)將鋼渣粉與礦渣粉按l：2比例復摻后以30％、50％和80％的摻量摻入水泥中，配制的水泥各項性能指標滿足GBl75--2007的技術要求，強度等級不低于P·042．5級，降低了熟料摻量和水泥生產成本。

　　2)鋼渣具有一定的水化活性，釧渣的水化可以激發并促進礦渣的水化反應。鋼渣水化產物中含有大量鈣礬石釗狀晶體、C-S-H凝膠、Ca(OH)2。水化產物中的Ca(OH) 2又可以作為礦渣二次火山灰反應的反應相。

　　3)激發劑的摻入，激發了鋼渣的活性，而鋼渣的水化又能激發和促進礦渣的水化，形成了連鎖激發效應。