利用水淬锰渣、膨胀剂制备高性能混凝土研究

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发布时间：2021-10-07

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摘要：利用工业固体废弃物水淬锰渣制备高性能混凝土。研究结果表明，水淬锰渣的主要化学成分为 SiO 、A120 、CaO和 MgO，
矿物 90％以上为玻璃体，具有一定的潜在水凝性和火山灰性。内掺水泥用量 30％的水淬锰渣和 10％的膨胀剂，利用碎石和普通砂可
配制强度达 7O～80 MPa、坍落度达 19～22 enl性能良好的高性能混凝土。
关键词：工业固体废弃物；水淬锰渣：膨胀剂；高性能混凝土
中图分类号：TU528．04 文献标识码：A 文章编号：1001—702X(2011)0l一0009—04
Study on preparation of high performance concrete with water quenched m anganese slag
and expansive agent
WANG Yong
(Guizhou Building Material Research ＆ Design Institute，Guiyang 550007，Guizhou，China)
Abstract：High performance concrete was prepared by making use of industrial solid waste water quenched manganese slag．
The results show that water quenched manganese slag contains silicon dioxide(SiO2)，aluminum oxide(A1203)，calcium oxide(CaO)，
and magnesium oxide(MgO)，over 90％ are vitreous mineral，having a certain potential of hydrogel and volcanic ash．High—performance
coucrete with strength up to 70-80 MPa and slump up to 19-22 cm can be prepared with gravel and normal sand，by adding water
quenched slag of 30％ of the cement amount and 10％ expansive agent．
Key words：industrial solid waste；water quenched manganese slag：expansive agent；high performance concrete
工业废渣的综合利用是我国建筑材料工业“可持续发展”
战略的重要组成部分。水淬锰渣(铁合金渣)是高炉冶炼锰铁
合金过程中，所排放的 1400℃熔融物经水淬急冷形成的一种
工业固体废弃物。
2005年我国铁合金产量达到 1067万 t，占世界总产量的
40％，出口铁合金 174万 t，进口37万 t，国内消费量 930万 t，
产量、消费量和出口量分别占世界的 40％、30％~H 30％，己成
为世界第一大铁合金生产、消费和出口大国l 。目前，我国有
1570家冶炼锰铁合金的企业【2]，随之带来锰渣排放量日益增
多的问题，生产每吨锰铁合金排放2．0 2．5 t锰渣，按2005年
全国锰铁合金产量为 1067万 1计，产生约 2134万 t的锰渣，
由于得不到充分的利用，锰渣堆积如山，不仅占用大量耕地，
而且严重污染周边环境，影响到企业的可持续发展。
锰渣可用于生产矿渣硅酸盐水泥、锰渣烧结砖和蒸压砖、
水泥矿化剂，可作混凝土粗细骨料生产小型空心砌块，用作路
基材料等。但这些粗放型的应用没有充分发挥锰渣具有潜在
水凝性的特点，而锰渣的活性仅次于生铁矿渣，优于粉煤灰，
基金项目：贵州省科技厅攻关项目[黔科合 SY(2008)3069号】
收稿日期：2010—08—30
作者简介：王勇，男，1963年生，贵州安顺人，研究员，从事工业废渣
应用研究及混凝土研究工作。地址：贵阳市沙冲南路 l3号，E—mail：
wy8135@ 126．con。
具有较高的利用价值。
随着我国国民经济建设的高速发展，建筑行业混凝土向
高强、高性能化迅猛发展，高强、高性能混凝土应用普遍。高
强、高性能混凝土易带来水泥用量高和水化热高的问题，从而
增大混凝土产生更大收缩和开裂几率，利用锰渣和膨胀剂研
究高性能混凝土，既可利用膨胀剂解决混凝土收缩开裂问题，
确保高 l1~ 士4-z ~ v,混凝土尺寸稳定性，又可充分发挥锰渣的潜在水
凝性，节约混凝土水泥用量，降低混凝土成本，降低水泥水化
热，且可以消化掉大量的锰渣。
1 原材料
1．1 锰渣
锰渣外观为翠绿色，颗粒状。贵州省清镇铁合金厂、龙里
铁合金厂、遵义铁合金厂等企业在冶炼锰铁合金过程中，每年
均排放大量水淬锰渣。贵州省每年锰渣排放量大约 300万 t。
本项目选用龙里铁合金厂所排放锰渣进行研究。
1．1．1 锰渣的化学成分 (见表 1)