焦家金礦尾礦旋流器溢流膠結(jié)充填水化機(jī)理研究

渠美云

(濟(jì)鋼集團(tuán)國(guó)際工程技術(shù)有限公司，山東 濟(jì)南 251010)

0 引言

我國(guó)是礦業(yè)大國(guó)，但主要礦產(chǎn)資源入選原礦品位低，造成了我國(guó)尾礦資源堆存量巨大。隨著礦產(chǎn)資源的不斷開(kāi)發(fā)利用，優(yōu)質(zhì)資源逐漸減少，礦山企業(yè)面臨礦石開(kāi)采邊界品位逐年降低、礦物共伴生關(guān)系復(fù)雜、礦物嵌布粒度細(xì)等問(wèn)題，導(dǎo)致礦石預(yù)處理、分選過(guò)程中破磨粒度不斷減小，從而導(dǎo)致選礦尾礦呈現(xiàn)細(xì)粒化趨勢(shì)，尾礦排放量越來(lái)越大。同時(shí)，隨著各地環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，部分地區(qū)已限制新建尾礦庫(kù)，尾礦處理成為制約企業(yè)發(fā)展的難題。

中國(guó)年產(chǎn)各類(lèi)工業(yè)固廢超過(guò)35億t，堆存量巨大。尾礦年產(chǎn)量已超過(guò)15億t，但綜合利用率僅25%左右[1]。作為體量巨大的固廢，尾礦對(duì)耕地產(chǎn)生了巨大的危害。目前針對(duì)金尾礦綜合利用主要是回收有用礦物[2]和有價(jià)元素[3]，制備建筑用砂[4]、肥料[5]、燒結(jié)磚[6]、膠凝材料[7]、加氣混凝土[8]、地聚物[9]、橡膠填料[10]、玻璃纖維[11]、微晶玻璃[12]等。焦家金尾礦化學(xué)成分以SiO2，Al2O3，F(xiàn)e2O3為主，另含有少量的K2O，Na2O，CaO，MgO等物質(zhì)，物相主要以長(zhǎng)石、石英、云母礦物為主，含有少量的高嶺石。尾礦可綜合回收利用的有用礦物、有價(jià)元素價(jià)值不高，但儲(chǔ)量巨大，且尾礦庫(kù)接近服務(wù)極限，亟待開(kāi)發(fā)利用。

宋艷民[13]等以礦渣為主要原料制備新型膠凝材料，對(duì)微細(xì)粒尾礦進(jìn)行膠結(jié)充填，制備出符合《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》[14]要求抗壓強(qiáng)度的充填體，降低了膠結(jié)充填成本。王炳文[15]采用玲瓏金礦全尾作為主要原料，以礦渣、水泥熟料、石膏作為膠結(jié)劑，通過(guò)添加適量激發(fā)劑，制備出固水性能好、凝結(jié)速度快、固結(jié)尾砂性能強(qiáng)的充填試塊，新型膠結(jié)劑與尾礦混合水化后會(huì)生成鈣礬石和C-S-H凝膠，隨著養(yǎng)護(hù)齡期增長(zhǎng)，C-S-H凝膠含量增加，彼此搭接的致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成為試塊強(qiáng)度的主要來(lái)源。王萬(wàn)紅[16]等人以玲瓏金礦細(xì)粒尾砂為主要原料，研究了膠凝材料、灰砂比、料漿濃度、養(yǎng)護(hù)齡期等對(duì)充填體強(qiáng)度的影響，研究表明礦渣制備的膠結(jié)劑比普通水泥更適合作為極細(xì)粒級(jí)尾砂充填料漿的膠凝材料。本項(xiàng)目組[17]前期研究了王家尾礦庫(kù)細(xì)粒尾礦的膠結(jié)性能，制備出符合《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》強(qiáng)度要求的充填體試塊，未就水化機(jī)理進(jìn)行深入研究。

本文以微細(xì)粒尾礦為主要原料，研究了不同膠凝材料的水化機(jī)理，豐富了微細(xì)粒尾礦膠結(jié)充填的研究?jī)?nèi)容。

1 樣品的采集、制備、表征

1.1 樣品的采集和制備

樣品采自山東黃金礦業(yè)集團(tuán)有限公司焦家選廠(chǎng)。選廠(chǎng)尾礦經(jīng)旋流器分級(jí)后底流產(chǎn)物用于井下膠結(jié)充填，溢流產(chǎn)物因粒度較細(xì)，脫水干燥后進(jìn)入尾礦庫(kù)堆存。將采集的樣品靜置后，用虹吸法去除上層清水，底層礦漿采用露天晾曬的方法進(jìn)行自然干燥。將干燥后的尾礦進(jìn)行人工碾壓后，混勻、縮分出各種分析檢測(cè)用樣品，其余樣品用作試驗(yàn)樣及備樣。樣品制備流程如圖1所示。

圖1 樣品制備流程

1.2 尾礦性質(zhì)

1.2.1 化學(xué)分析

原料化學(xué)分析結(jié)果如表1所示。

表1 原礦化學(xué)分析結(jié)果

焦家金尾礦的主要化學(xué)成分為Si，Al，并含少量K，Na，F(xiàn)e，Ca等，其余元素含量較低。

1.2.2 X射線(xiàn)衍射分析

采用X射線(xiàn)衍射分析手段，對(duì)尾礦的礦物組成進(jìn)行了分析檢測(cè)，XRD結(jié)果如圖2、表2所示。

圖2 尾礦X射線(xiàn)衍射分析結(jié)果

礦物名稱(chēng)石英斜長(zhǎng)石云母鉀長(zhǎng)石方解石未檢出含量/%35～4025～3015～2010～154～61

從結(jié)果匯中可以看出該尾礦主要礦物為石英、斜長(zhǎng)石、云母、鉀長(zhǎng)石，另含有少量的方解石，尾礦結(jié)晶度較好，活性差，綜合利用性能差。

1.2.3 粒度

采用標(biāo)準(zhǔn)篩濕法篩分，對(duì)尾礦粒度進(jìn)行了測(cè)定，尾礦粒度分布如表3所示。

表3 尾礦粒度分布

該尾礦-200目含量60.92%，-325目含量49.52%，總體屬于細(xì)粒級(jí)尾礦，沉降性能、膠結(jié)性能較差。

2 試驗(yàn)設(shè)備和方法

試模制備及養(yǎng)護(hù)：采用JJ-5行星式水泥膠砂攪拌機(jī)，將水泥、尾礦砂、水按給定的質(zhì)量比混合攪拌(加入水和水泥后低速攪拌30s，加入尾礦繼續(xù)攪拌30s，然后高速攪拌60s)制成三聯(lián)試模。將試模置于ZS-15型水泥膠砂振實(shí)臺(tái)上振實(shí)。在YH-4013型標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)(溫度(20±1)℃，濕度不低于90%)

采用YHS-229WJ-20kN-360電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)定強(qiáng)度；采用Rigaku Utima IV X射線(xiàn)衍射儀(銅靶，掃描范圍：5°～80°)測(cè)定物相；使用FEI掃描電鏡進(jìn)行微觀形貌分析；熱重分析樣品外送檢測(cè)。

3 結(jié)果及分析

3.1 OPC條件試驗(yàn)

3.1.1 灰砂比對(duì)強(qiáng)度的影響

根據(jù)前期尾礦料漿的流動(dòng)特性研究結(jié)果，試驗(yàn)尾礦濃度確定為72%，采用OPC進(jìn)行尾礦膠結(jié)試驗(yàn)，考察不同灰砂比對(duì)膠結(jié)體抗壓強(qiáng)度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 不同灰砂比條件下42.5水泥膠結(jié)尾礦抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律圖

采用OPC作膠凝材料時(shí)，隨灰砂比的增大，各養(yǎng)護(hù)齡期膠結(jié)試塊單軸抗壓強(qiáng)度明顯增大。為滿(mǎn)足《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》中充填體強(qiáng)度要求(《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》中要求上向充填采礦法和下向進(jìn)路充填采礦法假頂以外的充填體28d強(qiáng)度≥1MPa的要求),以及降低生產(chǎn)成本，擬采用灰砂比1∶15，其28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)到1.33MPa。為滿(mǎn)足下向進(jìn)路充填采礦法假頂28d強(qiáng)度≥4MPa的要求，擬采用灰砂比1∶6，其28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)到5.96MPa。

3.1.2 尾礦濃度對(duì)強(qiáng)度的影響

為了進(jìn)一步考察不同尾礦濃度對(duì)尾礦膠結(jié)效果的影響，根據(jù)前期流變?cè)囼?yàn)和觸變?cè)囼?yàn)結(jié)果，尾礦濃度選擇為68%，70%，72%，74%，灰砂比為1∶6，1∶15，膠結(jié)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 OPC灰砂比1∶6(a)和1∶15(b)時(shí)的抗壓強(qiáng)度

從結(jié)果中可以看出，膠結(jié)試塊單軸抗壓強(qiáng)度隨料漿濃度的升高以及灰砂比的增大而增大。在灰砂比為1∶6的條件下，尾礦濃度在68%以上時(shí)，28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)到4.51MPa以上，滿(mǎn)足下向進(jìn)路充填采礦法假頂28d強(qiáng)度≥4MPa的要求；在灰砂比為1∶15的條件下，尾礦濃度在68%以上時(shí)，28d抗壓強(qiáng)度在1.04MPa以上，滿(mǎn)足上向充填采礦法和下向進(jìn)路充填采礦法假頂以外的充填體28d強(qiáng)度≥1MPa的要求。

3.2 KD材料條件試驗(yàn)

3.2.1 KD材料配比試驗(yàn)

為了進(jìn)一步考察KD膠凝材料作為膠固粉時(shí)不同尾礦濃度對(duì)膠結(jié)效果的影響，試驗(yàn)用尾礦濃度選擇為68%，70%，72%，74%，灰砂比為1∶6，1∶15，膠結(jié)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 KD膠凝材料灰砂比1∶6(a)和1∶15(b)時(shí)的抗壓強(qiáng)度

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，膠結(jié)試塊抗壓強(qiáng)度隨料漿濃度的升高和灰砂比的增大而增大。在灰砂比為1∶6的條件下，3d抗壓強(qiáng)度在尾礦濃度達(dá)到68%以上時(shí)可達(dá)到1.60MPa以上、28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)到7.31MPa以上，滿(mǎn)足下向進(jìn)路充填采礦法假頂28d強(qiáng)度≥4MPa的要求。當(dāng)灰砂比為1∶15時(shí)，尾礦濃度大于68%時(shí)，28d抗壓強(qiáng)度均高于1.92MPa，滿(mǎn)足上向充填采礦法和下向進(jìn)路充填采礦法假頂以外的充填體28d強(qiáng)度≥1MPa的要求。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出采用KD膠凝材料對(duì)細(xì)粒物料的膠結(jié)性能優(yōu)于采用OPC時(shí)的性能。

3.2.2 不同灰砂比試驗(yàn)

為了探究最佳的KD膠凝材料摻量，降低充填膠結(jié)的成本，對(duì)灰砂比進(jìn)行了探索試驗(yàn)，選用灰砂比為1∶4，1∶6，1∶8，1∶10，1∶15，1∶20，尾礦濃度為72%，膠結(jié)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6所示。

圖6 不同灰砂比條件下KD膠凝材料膠結(jié)尾礦的抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律圖

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，隨著灰砂比的增大，試塊的抗壓強(qiáng)度也隨之增大，當(dāng)灰砂比為1∶20時(shí)，28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)到1.82MPa，完全滿(mǎn)足上向充填采礦法和下向進(jìn)路充填采礦法假頂以外的充填體28d強(qiáng)度≥1MPa的要求；為滿(mǎn)足下向進(jìn)路充填采礦法假頂28d強(qiáng)度≥4MPa的要求，建議采用灰砂比為1∶10，其3d，28d抗壓強(qiáng)度可分別達(dá)到1.34MPa，5.30MPa。

3.3 水化機(jī)理

3.3.1 XRD分析

分別對(duì)養(yǎng)護(hù)1d，3d，7d，28d的OPC與KD膠凝材料的水化產(chǎn)物進(jìn)行分析，測(cè)定結(jié)果如圖7所示。

圖7 不同養(yǎng)護(hù)齡期試樣的XRD圖譜:A-Ca(OH)2;B-SiO2;C-CaCO3;D-Ca2SiO4;E-Ca3SiO5;F-AFt;G-C4AH13;H-CaAl2Si2O8·4H2O;I- CaSO4·2H2O

對(duì)于OPC材料，水化產(chǎn)物結(jié)晶程度較高，結(jié)晶物質(zhì)和以隱晶質(zhì)水化氫氧化鈣、水化硅酸鈣(CSH)等凝膠類(lèi)物質(zhì)為主的非晶物質(zhì)共同對(duì)強(qiáng)度起作用。對(duì)比水化前后結(jié)晶水化產(chǎn)物的變化可知，OPC水化反應(yīng)后新生成的結(jié)晶水化產(chǎn)物主要為Ca(OH)2、水化鋁酸鈣，鈣礬石的生成量很低。

在OPC材料水化反應(yīng)的過(guò)程中，本身以晶體形態(tài)存在的SiO2結(jié)晶規(guī)整，是惰性的，本身不會(huì)參與水化反應(yīng)，因此可以檢測(cè)到其比較高的峰值；在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中Ca(OH)2的峰強(qiáng)度一直較強(qiáng)，可以提供適宜的堿性環(huán)境促進(jìn)礦渣的解離，同時(shí)可以為反應(yīng)提供充足的鈣質(zhì)原料。因此，雖然在OPC材料的原料中含有高硅高鈣，但由于有一部分硅是以結(jié)晶完好的晶體狀態(tài)形式存在，不能參與水化反應(yīng)，常把OPC材料認(rèn)為是高鈣低硅材料，而礦渣膠凝材料是高硅低鈣材料，這就決定它們具有不同的水化反應(yīng)，特別是在凝膠類(lèi)物質(zhì)的生成過(guò)程中，鈣含量高就容易生成高鈣低硅類(lèi)的凝膠，而硅含量高就容易生成高硅低鈣類(lèi)的凝膠。

對(duì)于KD膠凝材料，試樣在水化前后均包括結(jié)晶物質(zhì)和非晶物質(zhì)兩大類(lèi)，且水化后的衍射峰強(qiáng)度較水化前有所減弱，以非晶物質(zhì)為主。未水化前試樣的結(jié)晶物質(zhì)以無(wú)水石膏為主，另含有少量硅酸三鈣、硅酸二鈣、方解石等；水化后存在于水化產(chǎn)物中的結(jié)晶物質(zhì)主要以鈣礬石為主，另含有少量的方解石、氫氧化鈣等，說(shuō)明水化反應(yīng)后結(jié)晶物質(zhì)的種類(lèi)發(fā)生了明顯變化。隨著養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)，水化1d時(shí)石膏的衍射峰強(qiáng)度有所減弱，但峰形依然尖銳，峰強(qiáng)度較大，并且出現(xiàn)鈣礬石的衍射峰和氫氧化鈣的衍射峰，而硅酸三鈣的衍射峰消失，硅酸二鈣的衍射峰減弱，說(shuō)明，水化至1d時(shí)，熟料開(kāi)始大量水解產(chǎn)生氫氧化鈣，礦渣在堿性環(huán)境中也開(kāi)始水化，與石膏作用生成鈣礬石。水化至3d時(shí)，石膏的衍射峰明顯減弱，氫氧化鈣的衍射峰也有所減弱，硅酸二鈣的衍射峰消失，而鈣礬石的衍射峰強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，說(shuō)明，在此過(guò)程中以生成鈣礬石的水化反應(yīng)為主，同時(shí)熟料繼續(xù)發(fā)生水化反應(yīng)。水化至3d以后，隨著養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)，各衍射峰的強(qiáng)度均未發(fā)生明顯的變化，說(shuō)明鈣礬石的生成主要集中在水化反應(yīng)初期(3d以前)，此后結(jié)晶水化產(chǎn)物基本不再發(fā)生明顯變化。

綜上可知，水化反應(yīng)后OPC的結(jié)晶水化產(chǎn)物主要為Ca(OH)2、水化鋁酸鈣，另含有少量鈣礬石；而KD的結(jié)晶水化產(chǎn)物主要為鈣礬石，另含有少量氫氧化鈣。兩種膠凝材料水化反應(yīng)后結(jié)晶水化產(chǎn)物的種類(lèi)明顯不同，且OPC水化產(chǎn)物的結(jié)晶程度高于KD膠凝材料。

3.3.2 熱重-微商熱重(TG-DTG)分析

水化產(chǎn)物中除了結(jié)晶水化產(chǎn)物外，大量研究均表明水泥水化產(chǎn)物中還存在大量非晶質(zhì)水化產(chǎn)物，為了查明OPC與KD膠凝材料非晶質(zhì)水化產(chǎn)物的差異性，對(duì)不同養(yǎng)護(hù)齡期的試樣進(jìn)行熱重-微商熱重分析。測(cè)試分析結(jié)果如圖8所示。

結(jié)果表明，KD與OPC的水化產(chǎn)物在800℃內(nèi)的總失重率并沒(méi)有明顯的差異(3d失重率16.21%～16.50%，28d失重率17.60%～17.84%)，但具體變化過(guò)程存在明顯不同，說(shuō)明KD與OPC水化產(chǎn)物種類(lèi)存在明顯不同，并且大量絡(luò)合水的化學(xué)反應(yīng)主要集中在養(yǎng)護(hù)初期。一般認(rèn)為，80℃以下的失重主要來(lái)源于水化漿體中自由水的脫除，而80～800℃之間的失重反應(yīng)主要源于水化產(chǎn)物的脫水和分解。說(shuō)明，KD和OPC最終水化產(chǎn)物的絡(luò)合水量并沒(méi)有明顯差別，即水化產(chǎn)物的生成總量無(wú)明顯差異。

熱重分析過(guò)程中重量變化明顯的溫度區(qū)間為水化產(chǎn)物的脫水或分解的溫度區(qū)間，由此可以判斷水化產(chǎn)物的種類(lèi)。為了便于觀察熱重分析過(guò)程中重量變化率的情況，對(duì)熱重曲線(xiàn)求導(dǎo)，得出微商熱重(DTG)曲線(xiàn)，如圖8(2)所示。結(jié)果表明，KD與OPC水化產(chǎn)物的種類(lèi)有明顯差異，與XRD分析結(jié)果一致。KD的水化產(chǎn)物以鈣礬石、CSH凝膠為主，另含少量Ca(OH)2，所對(duì)應(yīng)脫水峰值分別為115℃，740℃，445℃；OPC的水化產(chǎn)物以Ca(OH)2，CSH凝膠為主，另含少量C4AH13，對(duì)應(yīng)脫水峰值分別為452℃，100℃(727℃)和150℃，而70℃對(duì)應(yīng)峰值為硬化漿體中游離水的脫除，結(jié)合圖8(1)熱重曲線(xiàn)可知，養(yǎng)護(hù)時(shí)間由3d增加到28d，200℃下水化樣品失重率由9.31%減小為7.55%，200℃至400℃失重率由2.20%增加為3.56%，說(shuō)明這部分游離水隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的延長(zhǎng)，逐漸參與水化反應(yīng)，形成水化產(chǎn)物。

圖8 KD和OPC水化試樣的(1)熱重曲線(xiàn)和(2) 微商熱重曲線(xiàn)

綜上所述，KD的水化產(chǎn)物以鈣礬石、CSH凝膠為主，另含少量Ca(OH)2；OPC的水化產(chǎn)物以Ca(OH)2，CSH凝膠為主，另含少量C4AH13。

3.3.3 SEM-EDS分析

為了研究對(duì)比材料OPC與KD水化反應(yīng)歷程，觀察在反應(yīng)過(guò)程中顆粒形貌的變化情況，對(duì)兩種材料不同齡期的水化產(chǎn)物做了SEM分析，測(cè)試結(jié)果如圖9、圖10所示。

圖9 KD材料不同水化齡期SEM圖像

圖10 OPC材料不同齡期水化產(chǎn)物的SEM圖像

不同水化齡期的SEM圖譜結(jié)果表明，未水化前樣品的顆粒呈現(xiàn)簡(jiǎn)單的堆積，顆粒輪廓清晰，棱角明顯，一些極小顆粒由于具有高表面能而附著在大顆粒的表面或團(tuán)聚在一起。水化前期(3d)，在低倍鏡下，孔隙率明顯降低，出現(xiàn)一些大的塊狀結(jié)構(gòu)，凝膠水化產(chǎn)物的生成量明顯增多，在高倍鏡下，在顆粒的縫隙之間填充著大量的針狀、棒狀的鈣礬石，在結(jié)構(gòu)中起“架橋”作用，提高膠結(jié)體的密實(shí)度，明顯提高材料的抗壓性能。水化后期(28d)，試樣在高、低倍鏡下，其致密程度進(jìn)一步提高，膠結(jié)體呈現(xiàn)均一的整體，顆粒形貌完全消失，水化產(chǎn)物的生成量充足，顆粒間的縫隙得到充分的填充。

由圖10可知，當(dāng)膠凝材料OPC水化1d時(shí)，其膠結(jié)體的形貌與KD材料1d水化產(chǎn)物的形貌比較相似，也是由許多大小不一的顆粒簡(jiǎn)單堆積而成的，看不出有明顯的水化產(chǎn)物生成，絕大多數(shù)的顆粒邊緣雖然都已水化，但仍然保持原來(lái)的形貌，呈零散的“碎石”狀，其零散程度要比KD材料的更嚴(yán)重。當(dāng)養(yǎng)護(hù)至3d時(shí)，顆粒之間的界限逐漸變得很模糊，顆粒間無(wú)定形的凝膠狀物質(zhì)增多，充斥在大顆粒之間，膠結(jié)體的密實(shí)度不斷提高，通過(guò)高倍鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，水化反應(yīng)生成了一些板狀的氫氧化鈣和“針”“棒”狀的鈣礬石，但是仍然有大量的空隙存在。

隨著養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)，水化反應(yīng)不斷進(jìn)行，水化產(chǎn)物繼續(xù)大量的生成，不斷的將一些大小不一的顆粒粘結(jié)在一起，形成大塊的板狀結(jié)構(gòu)，使一些空隙得到進(jìn)一步的填充，膠結(jié)體的密實(shí)度不斷提高，宏觀上展現(xiàn)為強(qiáng)度不斷提高。當(dāng)養(yǎng)護(hù)至28d時(shí)，塊狀結(jié)構(gòu)逐漸連成一片，形成一個(gè)均一的整體，使膠結(jié)體的密實(shí)度進(jìn)一步得到提高，從色澤上看顏色進(jìn)一步加深，宏觀上展現(xiàn)為抗壓強(qiáng)度繼續(xù)提高，但由于有一些裂紋的存在，使其抗壓強(qiáng)度低于KD材料。

對(duì)比KD和OPC水化產(chǎn)物的微觀形貌可知，這兩種材料水化產(chǎn)物的微觀形貌存在明顯差異，相對(duì)而言，KD固結(jié)體的結(jié)構(gòu)更為致密。在KD固結(jié)體中有大量針棒狀的鈣礬石填充在顆?？紫吨g，在結(jié)構(gòu)中起到架橋和支撐作用，而在OPC固結(jié)體中，生成的片狀Ca(OH)2,CSH凝膠等水化產(chǎn)物則不足以完全填充孔隙，在結(jié)構(gòu)中容易出現(xiàn)“孤島狀”結(jié)構(gòu)，對(duì)強(qiáng)度帶來(lái)不利影響。

4 結(jié)論

KD膠凝材料的水化產(chǎn)物以鈣礬石、CSH凝膠為主，另含少量Ca(OH)2；OPC的水化產(chǎn)物以Ca(OH)2，CSH凝膠為主，另含少量C4AH13。顆粒之間主要由一些凝膠狀水化產(chǎn)物粘結(jié)在一起，KD固結(jié)體的結(jié)構(gòu)較OPC更為致密。在KD固結(jié)體中有大量針棒狀的鈣礬石填充在顆粒孔隙之間，在結(jié)構(gòu)中起到架橋和支撐作用，而在OPC固結(jié)體中，生成的片狀Ca(OH)2，CSH凝膠等水化產(chǎn)物則不足以完全填充孔隙，在結(jié)構(gòu)中容易出現(xiàn)“孤島狀”結(jié)構(gòu)，對(duì)強(qiáng)度帶來(lái)不利影響。達(dá)到相同強(qiáng)度要求的試塊，含大量礦渣的KD膠凝材料灰砂比用量小于OPC用量，降低了充填成本。