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随着钢铁行业的迅速发展,钢渣的排放量日益增长,我国钢渣的综合利用率较低,大量的钢渣堆积不仅占用土地而且污染环境。通过湿法球磨技术对钢渣进行磨碎、水洗和磁选处理,产生了大量的磁选尾渣(以下简称尾渣),由于其含水率较高,利用较困难。本文以尾渣代替部分石灰和水泥制备蒸压加气混凝土砌块,研究了配合比、原料细度和蒸压过程中的主要产物对砌块性能的影响,并对尾渣与石英的水热反应过程进行了研究。主要内容如下:1、通过研究原材料的不同配合比及细度对加气混凝土砌块力学性能的影响,得出本试验的最优配合比为:钢渣磁选尾渣38%、河砂40%、水泥6%、石灰14%、石膏2%,铝粉膏掺量为600 g/m3,所得砌块的抗压强度为4.10 MPa。适当降低尾渣及河砂细度有利于砌块强度的提高,尾渣及河砂的80 um方孔筛筛余控制在10%~15%为宜。2、采用XRD和SEM对制备的加气混凝土砌块进行了表征,结果表明:蒸压过程中的主要水化产物为托贝莫来石、水化硅酸钙(B)和硬硅钙石,片状的托贝莫来石和纤维状的水化硅酸钙(B)、硬钙硅石交织生长,使加气混凝土具有较高的强度。EDS分析发现在托贝莫来石晶格中固溶了约1%的Al2O3,未检测到Fe2O3固溶现象,而CSH(B)中则固溶了更多的离子,包括Al2O3、Fe2O3和Mn O。3、通过比较尾渣-石英和石灰-石英两个体系的水热反应,结果如下:(1)升高温度有利于提高石灰-石英和尾渣-石英的反应速率。当温度从130℃升至210℃,石灰在2 h、3.5 h、5 h、7 h和10 h的反应率分别提高了19%、10%、10%、8%和6%;尾渣的反应率分别提高了6%、18%、28%、29%和30%。(2)原料细度对尾渣-石英和石灰-石英的水热反应速率影响较大。当石英80um筛余由28%降低至10.1%时,石灰的反应率增加了3%,尾渣的反应率增加了13%;当尾渣的80 um筛余由33.4%降低至8.4%,尾渣的反应率增加了7%。4、尾渣与石英的水热反应过程可用固相Jander扩散方程描述,根据阿伦尼乌斯方程求得尾渣与石英的表现活化能为20.95 k J·mol-1。5、采用XRD分析方法对尾渣-石英和石灰-石英的水热样品进行表征,结果表明:石灰-石英在水热反应前期,其水化产物是羟钙石、石英和水化硅酸钙凝胶;尾渣与石英在水热反应前期,其水化产物主要是硅酸二钙、石英和水化硅酸钙凝胶;当时间超过7 h,两个体系的水化产物均为结晶较好的托贝莫来石和硬钙硅石;当C/S=0.6和C/S=0.8时,两个体系的水化产物种类是相同的,没有出现新的物质;当C/S=1.2时,石灰-石英的水化产物中还包括未反应的羟钙石。