試驗(yàn)采用沸騰爐渣和沸石粉作水泥混合材料，通過單摻和雙摻試驗(yàn)研究了兩種混合材料對(duì)水泥強(qiáng)度、需水量、凝結(jié)時(shí)間和安定性的影響，并通過激光粒度分析、XＲD和SEM分析了微觀作用機(jī)理。研究表明，30%沸騰爐渣和10%沸石粉雙摻是配制P·C32.5級(jí)水泥的最適宜配合比，由于交互作用雙摻效果較單摻好。

沸騰爐渣微粉(以下簡稱沸渣粉，BFC)是由沸騰爐燃料殘?jiān)?jīng)粉磨達(dá)到一定細(xì)度后制得的，是一種人工火山灰質(zhì)材料，1t沸騰爐劣質(zhì)燃料能產(chǎn)生0.6～0.8t殘?jiān)环惺凼?a href="http://m.newsdom.cn">沸石經(jīng)粉磨后制得的，是一種以SiO2和Al2O3為主的天然礦物，能與Ca(OH)2反應(yīng)生成一系列水化產(chǎn)物，沸石在我國儲(chǔ)量巨大，而礦渣等優(yōu)質(zhì)混合材料資源正日趨緊張，價(jià)格飆升且供不應(yīng)求，尋找新的替代材料已受到普遍重視。

一、試驗(yàn)方法

渣粉的比表面積測(cè)定依據(jù)《水泥比表面積測(cè)定方法勃氏法》GB8074—2008；采用LS-POP(VI)激光粒度儀進(jìn)行原料的粒度測(cè)試；按《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》GB/T17671—1999測(cè)試水泥力學(xué)性能；按《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》GB/T1346—2011測(cè)試水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間和安定性；采用X射線衍射儀和JSM-6380LV掃描電子顯微鏡進(jìn)行微觀測(cè)試。

二、結(jié)果與討論

由圖1可知，單摻沸渣粉和沸石粉時(shí)隨著混合材料摻量的增加水泥強(qiáng)度基本呈下降趨勢(shì)，其中單摻沸渣粉不超過30%時(shí)，隨著沸渣粉摻量的增加28d抗折強(qiáng)度有所增加，這可能與超細(xì)粉的填充效應(yīng)有關(guān)；單摻時(shí)混合材料摻量最大為40%均能達(dá)到P·C32.5級(jí)水泥強(qiáng)度要求，當(dāng)沸渣粉摻量不超過30%、沸石粉摻量不超過20%時(shí)對(duì)水泥強(qiáng)度影響不大；少量混合材料摻入時(shí)沸石粉水泥早期強(qiáng)度較好、沸渣粉水泥后期強(qiáng)度較好。

隨著沸渣粉摻量的增加標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量大幅增加，而與大部分研究結(jié)果不同的是雖然沸石粉的摻量增加水泥需水量增加，但總體影響不是太大，這是因?yàn)楸驹囼?yàn)所用沸石主要含石英、鈣長石、正長石，對(duì)水的親和力不強(qiáng)，而沸渣粉是經(jīng)高溫煅燒殘?jiān)芏容^小孔洞較多容易吸水。

隨著沸渣粉和沸石粉摻量的增加水泥初凝和終凝時(shí)間不斷增加，這是因?yàn)榛旌喜牧系脑黾酉鄬?duì)降低了水泥熟料的含量導(dǎo)致水泥凝結(jié)時(shí)間延長；總體來看，沸渣粉水泥凝結(jié)時(shí)間要比沸石粉水泥短。

單摻沸渣粉和沸石粉時(shí)隨著混合材料摻量的增加水泥強(qiáng)度基本呈下降趨勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量增加，凝結(jié)時(shí)間延長。由于交互作用，雙摻時(shí)能充分發(fā)揮混合材料化學(xué)和物理綜合作用，使水泥強(qiáng)度較單摻時(shí)提高，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量較單摻沸渣粉降低，凝結(jié)時(shí)間和安定性均合格，其中采用30%沸渣粉和10%沸石粉雙摻配制P·C32.5級(jí)復(fù)合水泥為最適宜配合比。