精煉渣-轉(zhuǎn)爐渣-礦渣-脫硫石膏膠凝材料組成優(yōu)化及協(xié)同作用機(jī)理研究

琚永健　倪文　李穎　巴浩靜　張思奇　李克慶

摘 要：為解決精煉渣大量堆存問題，提高轉(zhuǎn)爐渣大摻量時(shí)固廢基膠凝材料的強(qiáng)度，對(duì)精煉渣、轉(zhuǎn)爐渣、礦渣和脫硫石膏材料組成進(jìn)行了優(yōu)化研究。首先，通過正交試驗(yàn)考察精煉渣、轉(zhuǎn)爐渣、礦渣和脫硫石膏對(duì)膠凝材料抗壓強(qiáng)度的影響，并進(jìn)行回歸分析;然后，建立非線性回歸模型，優(yōu)化膠凝材料配合比;最后，采用XRD，SEM和TG-DSC等表征方法分析精煉渣、轉(zhuǎn)爐渣、礦渣和脫硫石膏的協(xié)同作用機(jī)理。結(jié)果表明，Ⅰ組配合比在轉(zhuǎn)爐渣摻量大于40%的情況下，膠砂抗壓強(qiáng)度達(dá)到39 MPa，且預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值無顯著差異，驗(yàn)證了非線性回歸模型的可靠性;精煉渣早期水化生成C2AH8，參與四元體系協(xié)同作用，各齡期的水化產(chǎn)物主要為鈣礬石和C-S-H凝膠。因此，協(xié)同水化作用促進(jìn)了鈣礬石和C-S-H凝膠的生成，提高了硬化體強(qiáng)度，可為精煉渣資源化利用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：三廢處理與綜合利用;非金屬建筑材料;非線性回歸分析;正交試驗(yàn);協(xié)同作用機(jī)理;精煉渣

中圖分類號(hào)：TQ536.4;TU526 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：In order to solve the problem of massive storage of refining slag and improve the strength of solid waste based cementitious materials with large amount of converter slag，the material composition of refining slag，converter slag，blast furnace slag and desulfurization gypsum was optimized in this paper.Firstly，the effects of refining slag，converter slag，blast furnace slag and desulfurization gypsum on the compressive strength of cementitious materials were investigated by orthogonal experiment，and the regression analysis was carried out.Then，a nonlinear regression model was established to optimize the mix proportion of cementitious materials.Finally，the synergistic mechanism of refining slag，converter slag，blast furnace slag and desulfurization gypsum was analyzed by XRD，SEM and TG-DSC.The results show that when the content of converter slag in group Ⅰ is greater than 40%，the compressive strength of the experimental mortar is up to 39 MPa，and there is no significant difference between the predicted value and the experimental value，which verifies the reliability of the nonlinear regression model.The early hydration of the refining slag produced C2AH8，which participated in the synergistic effect of the four element system.The hydration products of all ages were mainly ettringite and C-S-H gel.Synergistic hydration promoted the formation of ettringite and C-S-H gel and enhanced the strength of hardened specimens.The results provide theoretical basis and data support for refining slag utilization.

Keywords："three wastes" treatment and comprehensive utilization;non-metallic building materials;nonlinear regression analysis;orthogonal test;synergistic mechanism;refining slag

隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，鋼包精煉作為一種新工藝，可滿足人們對(duì)鋼鐵純度越來越高的要求[1]。邯鋼集團(tuán)三煉鋼廠精煉渣年產(chǎn)量達(dá)7萬t[2]，精煉渣具有易粉化、易水化的特點(diǎn)，大量堆存不僅會(huì)造成土地資源浪費(fèi)、粉塵污染等問題，還有可能因滲濾液pH值超標(biāo)而引發(fā)水環(huán)境污染[3]。

人們針對(duì)精煉渣性質(zhì)、利用及水化機(jī)理方面開展了廣泛研究。何娟等[4]、程從密等[5]采用30%的精煉渣取代水泥制備膠砂，測(cè)得精煉渣與轉(zhuǎn)爐渣的活性指數(shù)趨同，其在水泥體系內(nèi)的應(yīng)用效果較差，這種應(yīng)用方式無法發(fā)揮精煉渣快速水化的特性，反而會(huì)因精煉渣引發(fā)安定性等問題;李穎等[2]認(rèn)為某些精煉渣的主要水化產(chǎn)物擁有由C4AH13，C3AH6，C-A-S-H凝膠和AH3凝膠組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，精煉渣水化硬化體的強(qiáng)度明顯偏低，不足以作為膠凝材料的主要組分;MAJUMBAR等[6]認(rèn)為，精煉渣中主要反應(yīng)相為鈣鋁石（C12A7），反應(yīng)十分迅速;一些研究結(jié)果[7-9]證實(shí)，鈣鋁石快速水化形成C2AH8作為初始水化產(chǎn)物，反應(yīng)后期會(huì)發(fā)生亞穩(wěn)態(tài)六方晶系產(chǎn)物（C2AH8）向穩(wěn)態(tài)立方晶系產(chǎn)物（C3AH6）的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，使得水化精煉渣體積發(fā)生顯著變化，導(dǎo)致多孔結(jié)構(gòu)增加、強(qiáng)度降低。因此，如何通過多固廢協(xié)同作用有效解決精煉渣的安定性問題，對(duì)精煉渣資源化利用具有重要意義。國(guó)內(nèi)目前轉(zhuǎn)爐渣摻量一般不超過30%，通過引入精煉渣參與轉(zhuǎn)爐渣、礦渣和脫硫石膏協(xié)同作用體系，可以增加轉(zhuǎn)爐渣的摻入量。與精煉渣相比，轉(zhuǎn)爐渣的水化活性差，加之產(chǎn)量和堆存量多，目前已成為鋼鐵企業(yè)最難利用的一種固體廢棄物。

綜上所述，作為單獨(dú)組分，精煉渣應(yīng)用于膠凝材料受體系環(huán)境的影響較大，摻量也較為有限，應(yīng)通過多組分協(xié)同作用機(jī)制，充分發(fā)揮精煉渣的作用。本文利用精煉渣、轉(zhuǎn)爐渣、礦渣和脫硫石膏制備固廢基膠凝材料，研究四元體系的協(xié)同作用機(jī)理。

1 實(shí)驗(yàn)過程

1.1 主要原料

精煉渣、轉(zhuǎn)爐渣、礦渣，由邯鄲鋼鐵集團(tuán)提供;脫硫石膏，由邢臺(tái)某火力發(fā)電廠提供。主要化學(xué)成分分析結(jié)果如表1所示，各原料XRD圖譜如圖1所示。根據(jù)GB/T 208—2014水泥密度測(cè)定方法檢測(cè)精煉渣、轉(zhuǎn)爐渣、礦渣和脫硫石膏的密度分別為2.68，3.70，2.88和2.30 g/cm3，分別烘干后粉磨至比表面積為354.7，469.0，536.4和400.0 m2/kg。

由圖1可知，精煉渣中的主要礦物相是鈣鋁石、硅酸二鈣、硅酸三鈣、方鎂石、水硅鈣石、水鈣鋁榴石;轉(zhuǎn)爐渣的主要礦物相為鋁酸三鈣、硅酸二鈣、鐵鋁酸四鈣、方解石和少量的RO相;礦渣無明顯結(jié)晶相;脫硫石膏的主要礦物相為二水石膏。

1.2 主要設(shè)備和儀器

采用萬能壓力試驗(yàn)機(jī)（SANSCDT13 052）測(cè)試砂漿的抗壓強(qiáng)度;X射線熒光光譜分析使用日本島津公司生產(chǎn)的XRF-1 800 X射線熒光光譜儀，由北京科技大學(xué)化學(xué)分析室對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;X射線衍射分析（XRD）使用日本理學(xué)RigakuD/Max-RC粉晶X射線衍射儀，管電壓和管電流分別為40 kV和100 mA;熱重-差熱分析（TG-DSC）所用儀器為STA409C/CD型差示掃描量熱儀，升溫速率為10 ℃/min，氮?dú)鈼l件下升溫;掃描電鏡分析（SEM）采用德國(guó)蔡司SUPRA55型場(chǎng)發(fā)射掃描式電子顯微鏡，加配布魯克Quantax電制冷能譜儀（EDS）、牛津公司NordlysMax2高速型EBSD，工作電壓為30 kV。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

將精煉渣、轉(zhuǎn)爐渣、礦渣、脫硫石膏置于烘箱內(nèi)烘干至含水率小于1%，通過SMΦ500×500試驗(yàn)?zāi)C(jī)粉磨，各物料在研磨過程進(jìn)行單獨(dú)磨細(xì)。

參照GB/T 1346—2011《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》制備凈漿漿體，然后澆注在尺寸為30 mm×30 mm×50 mm的模具中，振動(dòng)成型。將試件在20 ℃、濕度≥90%條件下養(yǎng)護(hù)3 d后脫模，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至3，7，28 d齡期時(shí)，使用無水乙醇終止水化。

2 正交試驗(yàn)及結(jié)果分析

2.1 正交試驗(yàn)

國(guó)內(nèi)外科研人員對(duì)多固廢制備膠凝材料的工藝較為成熟[10-14]。在此基礎(chǔ)上，本文采用三因素三水平正交設(shè)計(jì)，研究轉(zhuǎn)爐渣礦渣比例、精煉渣摻量、脫硫石膏摻量對(duì)膠凝材料凈漿試塊抗壓強(qiáng)度變化的影響。由于3種因素在膠材用量不變的前提下，一個(gè)因素的變化必定會(huì)引起另一個(gè)因素的變化，即使設(shè)置交互組亦難以簡(jiǎn)單說明交互作用是由2種因素反應(yīng)引起的，故通過分析數(shù)學(xué)模型，探索反應(yīng)趨勢(shì)，確定因素間的交互作用。為保證轉(zhuǎn)爐渣摻量處于較高水平，各個(gè)影響因素及水平見表2。為保證回歸分析方程參數(shù)具有參考意義，假設(shè)轉(zhuǎn)爐渣礦渣比例、精煉渣摻量、脫硫石膏摻量各因素水平的極大值分別為3，30%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）和50%，將各水平值對(duì)極大值的比值作為影響因素水平，各個(gè)影響因素及水平見表3，為保證足夠的自由度及強(qiáng)度模型的準(zhǔn)確度，對(duì)正交試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行一次，故進(jìn)行18次試驗(yàn)。

以凈漿試樣3，7，28 d的抗壓強(qiáng)度作為考核指標(biāo)，正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。

2.2 結(jié)果分析

通過SPSS對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析與方差分析，極差分析結(jié)果見表5，方差分析結(jié)果見表6。

由表5、表6可知，對(duì)于3 d的強(qiáng)度，因素影響作用的主次順序?yàn)镃>A>B，其中因素C和因素A極顯著、因素B不顯著;對(duì)于7 d的強(qiáng)度，因素影響作用的主次順序?yàn)镃>B>A，其中因素C和因素B極顯著，因素A顯著;對(duì)于28 d的強(qiáng)度，因素影響作用的主次順序?yàn)镃>B>A，其中因素C和因素B極顯著，因素A不顯著。

當(dāng)因素B、因素C取定值時(shí)，式（2）—式（4）可整合為因素A的一元二次強(qiáng)度模型。在定義域內(nèi)對(duì)該模型進(jìn)行分析可知，當(dāng)抗壓強(qiáng)度最高時(shí)，因素A的取值是轉(zhuǎn)爐渣礦渣比為8∶7。同理可得因素B的最佳取值為精煉渣摻量為5%，因素C最佳取值是脫硫石膏摻量為14%。因此，膠凝材料優(yōu)化配比為轉(zhuǎn)爐渣摻量43.2%，礦渣摻量37.8%，精煉渣摻量5%，石膏摻量14%。設(shè)為Ⅰ組膠凝材料，進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表7。

將考核指標(biāo)方案轉(zhuǎn)爐渣摻量43.2%、礦渣摻量37.8%、精煉渣摻量5%、石膏摻量14%代入回歸方程進(jìn)行計(jì)算，得到Y(jié)3 d=22.66，Y7 d=33.26，Y28 d=39.16，與平行組的3，7，28 d抗壓強(qiáng)度相差均在5%以內(nèi)，說明回歸得到的強(qiáng)度模型良好。

將轉(zhuǎn)爐渣礦渣比8∶7帶入回歸方程（1），得到精煉渣摻量、石膏摻量對(duì)3 d抗壓強(qiáng)度的二元二次模型，利用Origin軟件繪制對(duì)應(yīng)的等高線圖。同理，將轉(zhuǎn)爐渣礦渣比8∶7、精煉渣摻量5%、石膏摻量14%分別帶入回歸方程（1）—方程（3），可得到各因素對(duì)各齡期抗壓強(qiáng)度的二元二次模型，繪制等高線圖，如圖2—圖4所示。

由圖2 a）、圖3 a）、圖4 a）可知，各齡期等高線圖的形貌具有較大差異，說明精煉渣與脫硫石膏作用機(jī)理隨齡期變化具有較大差異。由表6可知，3 d精煉渣摻量不顯著，7 d和28 d精煉渣摻量極顯著，結(jié)合圖3 a）、圖4 a）分析可知，精煉渣與石膏在7 d和28 d與石膏摻量存在明顯的交互作用，這說明NGUYEN等[19]關(guān)于精煉渣中C12A7直接與石膏反應(yīng)生成鈣礬石系物質(zhì)是不符合本體系的。對(duì)圖4 a）分析可知，對(duì)于齡期28 d的凈漿試塊，隨著精煉渣摻量的降低，強(qiáng)度升高;而隨著石膏摻量的增加，強(qiáng)度先升高后降低。再結(jié)合ADESANYA等[9]的研究，說明在該體系內(nèi)，只有當(dāng)精煉渣過多、石膏過少的情況下，才會(huì)在反應(yīng)后期出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)C4AH13逐漸轉(zhuǎn)化成穩(wěn)態(tài)C3AH6的現(xiàn)象，這個(gè)轉(zhuǎn)化過程體積膨脹，對(duì)體系強(qiáng)度起到了削弱作用，與圖4 a）強(qiáng)度變化趨勢(shì)相符。對(duì)圖4 a）分析還可知，當(dāng)精煉渣較少的情況下，體系強(qiáng)度隨石膏摻量的變化而變化，說明精煉渣與石膏能夠反應(yīng)生成對(duì)強(qiáng)度有促進(jìn)作用的產(chǎn)物，并且當(dāng)精煉渣和石膏均增加的情況下，體系強(qiáng)度呈降低趨勢(shì)，此時(shí)隨著精煉渣和石膏量的增加，轉(zhuǎn)爐渣和礦渣必定減少，說明精煉渣與石膏的反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)爐渣與礦渣也有參與，體系強(qiáng)度降低可能是轉(zhuǎn)爐渣和礦渣不足造成的。

由圖2 b）、圖3 b）、圖4 b）可知，3 d等高線圖形貌與7 d和28 d等高線圖的形貌有較大差異。根據(jù)圖2 b）可知，當(dāng)石膏摻量較少、轉(zhuǎn)爐渣礦渣量比較低的情況下，強(qiáng)度較高。結(jié)合崔孝煒等[20]的研究，可以判斷為早期反應(yīng)中Ca2+、鋁氧四面體等濃度較低，由于體系內(nèi)粒子主要以離子遷移的方式進(jìn)行移動(dòng)，且石膏在體系內(nèi)幾乎不移動(dòng)，即使石膏較多也無法推動(dòng)反應(yīng)平衡移動(dòng)，因此少量的石膏即可滿足體系內(nèi)反應(yīng)的要求。而隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，體系內(nèi)Ca2+、鋁氧四面體等濃度不斷提高，會(huì)形成對(duì)石膏摻量極為敏感的體系，這與圖3 b）、圖4 b）中等高線的變化趨勢(shì)相同，因此可以認(rèn)為轉(zhuǎn)爐渣-礦渣-石膏的協(xié)同作用得以充分發(fā)揮[21]。

由圖2 c）可知，反應(yīng)早期轉(zhuǎn)爐渣、礦渣和石膏發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)度物質(zhì)，精煉渣水化產(chǎn)生強(qiáng)度物質(zhì)，等高線圖曲率較低，說明兩者間沒有明顯的協(xié)同作用。由圖3 c）、圖4 c）可知，反應(yīng)后期精煉渣摻量較低時(shí)，體系強(qiáng)度較高，說明精煉渣水化中間產(chǎn)物和轉(zhuǎn)爐渣礦渣的中間產(chǎn)物再結(jié)合石膏生成了對(duì)強(qiáng)度有促進(jìn)作用的產(chǎn)物。由圖3 c）可知，當(dāng)精煉渣摻量最低、轉(zhuǎn)爐渣礦渣比最高時(shí)，體系強(qiáng)度最高，結(jié)合轉(zhuǎn)爐渣在固廢基膠凝材料體系中的作用機(jī)理[22-23]，可知這個(gè)反應(yīng)過程需要更強(qiáng)的堿性環(huán)境;結(jié)合圖4 c）可知，28 d體系內(nèi)堿性較高，因此體系最高強(qiáng)度與轉(zhuǎn)爐渣礦渣比的關(guān)聯(lián)較低，符合表6轉(zhuǎn)爐渣礦渣比因素不顯著的結(jié)果。

3 水化機(jī)理分析

3.1 物相組成

圖5為Ⅰ組膠凝材料在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下齡期為3，7，28 d的XRD譜圖。

由圖5可以看出，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，體系中的主要礦物相為鈣礬石（AFt）、二水石膏、硅酸二鈣、硅酸鈣和RO相。試塊3 d時(shí)就有明顯鈣礬石的衍射峰，根據(jù)崔孝煒等[20]的研究，體系的pH值和Ca2+濃度隨著鋼渣水化迅速提高，礦渣中硅（鋁）氧四面體發(fā)生解離，溶出部分可溶硅（鋁），與體系中的Ca2+和石膏水解出的SO2-4形成C-S-H凝膠和AFt等水化產(chǎn)物;新生成的極微弱的C2AH8衍射峰在2θ=7.1°處，這是精煉渣摻量較少導(dǎo)致的，說明轉(zhuǎn)爐渣、礦渣和脫硫石膏的協(xié)同作用生成的鈣礬石和精煉渣水化作用生成的C2AH8對(duì)試塊3 d強(qiáng)度起到了一定作用。隨著齡期的增長(zhǎng)，C2S和脫硫石膏的衍射峰強(qiáng)度略有降低，而AFt的衍射峰強(qiáng)度有所提高，說明體系內(nèi)不斷進(jìn)行著水化反應(yīng)，不斷生成水化產(chǎn)物;而C2AH8的衍射峰消失，說明體系堿性增強(qiáng)，C2AH8與Ca（OH）2、鋁氧四面體以及石膏反應(yīng)生成鈣礬石系物質(zhì)。圖5中各齡期均沒有出現(xiàn)C3AH6晶體的衍射峰，說明體系內(nèi)沒有大量C3AH6物質(zhì)生成，對(duì)強(qiáng)度沒有不良影響。

3.2 熱相變特征

圖6為Ⅰ組膠凝材料凈漿樣品在水化3 d和28 d時(shí)的TG-DSC曲線。

由圖6 a）可知，凈漿樣品在由25 ℃升溫至1 000 ℃過程中出現(xiàn)了3個(gè)主要吸熱峰，分別為121.6，146.1和697.8 ℃。其中121.6 ℃為C-S-H凝膠和AFt脫水的吸熱峰，146.1 ℃主要為脫硫石膏脫水的吸熱峰，而697.8 ℃時(shí)的吸熱峰是樣品碳化生成的CaCO3分解釋放二氧化碳造成的[24]。除了3個(gè)主要吸熱峰，還有一個(gè)極微小的吸熱峰為C2AH8的吸熱峰[9]。圖3 b）中DSC曲線出現(xiàn)的3個(gè)主要吸熱峰與圖3 a）基本一致，但是并沒有C2AH8的吸熱峰。在3 d和28 d齡期的DSC曲線中均未發(fā)現(xiàn)C3AH6分解的吸熱特征峰，進(jìn)一步表明膠凝材料水化產(chǎn)物中無C3AH6存在，與XRD表征結(jié)果一致。

由凈漿樣品的TG曲線可知，25～200 ℃范圍內(nèi)的失重主要由C-S-H凝膠、AFt和石膏脫水造成[24]，說明水化產(chǎn)物中包含C-S-H凝膠和AFt，這與XRD分析結(jié)果一致。養(yǎng)護(hù)3 d凈漿樣品的失重率為17.31%，養(yǎng)護(hù)28 d凈漿樣品的失重率為18.26%，結(jié)合XRD分析，說明隨著水化齡期的增加，水化產(chǎn)物的數(shù)量不斷增加，保證了膠凝材料強(qiáng)度的持續(xù)增長(zhǎng)。

3.3 微觀形貌與成分特征

Ⅰ組膠凝材料水化3 d時(shí)的SEM形貌見圖7，水化28 d時(shí)的SEM形貌見圖8。圖7、圖8中X，Y，Z點(diǎn)的EDS分析見表8。

由圖7可知，反應(yīng)產(chǎn)物微觀形貌主要呈針棒狀和無定形狀，結(jié)合表8分析可知，針棒狀水化產(chǎn)物為鈣礬石，凝膠狀水化產(chǎn)物為C-S-H凝膠[25]。凈漿試塊水化3 d時(shí)，膠凝材料表面發(fā)生一定程度的水化，生成的鈣礬石較為短小，同時(shí)生成少量的C-S-H凝膠。鈣礬石在孔洞和裂隙位置生成量較多，由于水化反應(yīng)多在孔隙內(nèi)發(fā)生，因此表明水化早期鈣礬石是主要的水化產(chǎn)物，這與XRD和TG-DSC的分析結(jié)果基本吻合。圖7中C-S-H凝膠與鈣礬石晶體交叉生長(zhǎng)，能夠有效填補(bǔ)一部分孔洞和縫隙，增加體系密實(shí)度，提高強(qiáng)度和耐久性。

由圖8可知，28 d凈漿試塊孔洞和縫隙極少，鈣礬石和C-S-H凝膠形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)較水化3 d時(shí)更加緊湊和致密，這與前述的強(qiáng)度結(jié)果吻合。圖8中須狀及近立方體形狀的物質(zhì)為CaCO3，立方體狀物質(zhì)為方解石，應(yīng)該是暴露于空氣中被碳化導(dǎo)致的。圖8中Z點(diǎn)標(biāo)記的是片狀物質(zhì)，結(jié)合表8分析可能是精煉渣協(xié)同轉(zhuǎn)爐渣、礦渣和石膏的水化產(chǎn)物，在3 d的SEM圖中未發(fā)現(xiàn)類似產(chǎn)物，根據(jù)礦物形貌及相關(guān)研究[19]可判斷這是鈣礬石系物質(zhì)。

4 結(jié) 論

1）通過正交試驗(yàn)研究了轉(zhuǎn)爐渣及礦渣比例、精煉渣摻量和脫硫石膏摻量對(duì)膠凝材料抗壓強(qiáng)度的影響。通過建立回歸模型，優(yōu)化出Ⅰ組膠凝材料配比如下：轉(zhuǎn)爐渣摻量43.2%，礦渣摻量37.8%，精煉渣摻量5%，石膏摻量14%，其中轉(zhuǎn)爐渣摻量高于業(yè)內(nèi)30%的常規(guī)水平。該配比3 d，7 d和28 d抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值誤差均在5%以內(nèi)，證明該回歸模型對(duì)轉(zhuǎn)爐渣礦渣比例、精煉渣摻量和脫硫石膏摻量的擬合具有可靠性。

2）通過對(duì)正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行極差分析、方差分析及非線性回歸分析，建立了3，7，28 d回歸模型，得出精煉渣摻量與石膏摻量在7 d和28 d存在明顯交互作用，與轉(zhuǎn)爐渣礦渣比在28 d存在明顯的交互作用，表明精煉渣、轉(zhuǎn)爐渣、礦渣、脫硫石膏水化過程存在協(xié)同作用，精煉渣單獨(dú)水化機(jī)理并不適用多固廢體系。

3）通過對(duì)在較優(yōu)條件下制備的膠凝材料進(jìn)行XRD，TG-DSC和SEM分析，結(jié)果表明，精煉渣-轉(zhuǎn)爐渣-礦渣-脫硫石膏膠凝材料各齡期的水化產(chǎn)物主要為鈣礬石（AFt）和C-S-H凝膠，其協(xié)同水化作用能促進(jìn)鈣礬石和C-S-H凝膠的生成和生長(zhǎng)，保證了抗壓強(qiáng)度的提高。

本文利用強(qiáng)度模型探索固廢間的協(xié)同作用，可使人們對(duì)反應(yīng)過程有更為直觀的認(rèn)識(shí)，但是在微觀機(jī)理分析方面還有所欠缺，檢測(cè)精度也不足，多為定性分析，難以從微觀角度通過定量分析進(jìn)行證明。后續(xù)將通過更多、更為精確的檢測(cè)手段，以及相互印證的方式對(duì)相關(guān)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行探究，對(duì)固廢基膠凝材料組成進(jìn)行更為深入的改良及優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)/References：

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