北京欧亚环球建材技术研究院高新技术开发推广中心   高级工程师 李喜才

1矿渣

矿渣微粉广泛应用在水泥、混凝土行业。因为矿渣具有较高的潜在活性，一般经机械加工及化学

激发使其其潜在活性得到发挥，特别适合用作水泥混合材料或混凝土的矿物外加剂。矿渣化学成分与水泥熟料的化学成分十分相似。见表1、表2。

表1    矿渣化学成分全分析

表2    水泥熟料化学成分全分析

矿渣微粉无论应用于水泥还是混凝土，都需要矿渣微粉具有较高的活性才能达到我们应用矿渣的目的，因此，矿渣微粉的活性激发、提高矿渣微粉的活性指数是水泥和混凝土行业十分关注的课题。
 2激发矿渣微粉活性
 由于矿渣具有较高的潜在活性，要把矿渣微粉的潜在活性发挥出来，一是依靠物理作用把矿渣粉磨到一定的比表面积达到激发矿渣活性的目的，二是通过矿渣助磨活化剂的化学激发办法达到激发矿渣活性的目的。下面主要介绍通过化学激发矿渣活性的办法。
 3矿渣助磨活化剂
 由四平市宏桥水泥技术研究所研制的HQ型矿渣助磨活化剂是一种由多元醇胺及多种多元醇及少量脂肪酸盐等多种表面活性剂并经特殊工艺加工而成的一种复合液体助磨剂，其特点是如下：
 在不改变原企业生产工艺的前提下，矿渣助磨活化剂具有提高矿粉比表面积、提高矿渣微粉活性指数，对于中性或碱性矿渣，矿渣微粉可达到S105级标准；并且还有提高磨机产量、降低粉磨电耗的功效。
 矿渣助磨活化剂可消除球磨机研磨介质的静电吸附现象。用0.1%矿渣助磨活化剂加入球磨机40分钟后，磨机物料流速明显加快，一仓钢球撞击声音加大，感到磨内物料空缺。届时，应该采取调整研磨体等措施，降低物料流速，增加喂料量，从而提高磨机产量；所以，利用矿渣助磨活化剂可提高磨机产量20%左右。尤其粉磨高比表面积矿渣微粉时提高磨机产量效果更加显著，提高幅度到达30%以上。使用管磨机时，矿粉比表面积达到500㎡/㎏以上，电耗可控制在70kwh/t以下。
  4化学激发效果案例
 某钢铁公司水泥厂利用HQ131、HQ132、HQ152三种矿渣助磨活化剂生产矿渣微粉，7d活性指数均

达到90%以上，28d均达到100%以上；试验表明用50%活化矿渣微粉掺入50%复合水泥，效果更好，见表3。

表3   某钢铁公司水泥厂利用活化剂生产矿渣微粉部分技术指标

利用这种工艺生产的水泥最大优势在于，后期强度高是一般水泥无法比拟的，可以认为是一种强度及其他性能非常好的水泥。
 表4的试验数据说明高活性矿渣微粉掺入水泥中，加入HQ型矿渣助磨活化剂生产矿渣微粉，7d的活性指数达到106.5%，28d活性指数达到138.5%，这种特种水泥的28d抗压强度超出国家标准29Mpa，28d、90d抗压强度分别比原水泥提高19.9Mpa和7.3Mpa。

表4 加入HQ型矿渣助磨活化剂的矿渣微粉掺入42.5级水泥的后期抗压强度

没入加入HQ型矿渣助磨活化剂生产的矿渣微粉，7d的活性指数才达到52.3%，28d活性指数达到84.4%，见表5。

表5 普通矿渣微粉掺入42.5级水泥的后期抗压强度

5高活性矿渣微粉性能

高活性矿渣微粉可大量掺入水泥中，可节省较多的硅酸盐熟料，不但降低水泥的生产成本，而且还节省很多煤炭和电能，减少CO2排放；高活性矿渣微粉掺入混凝土中可等量替代水泥，节省大量的水泥用量，降低混凝土成本，而且混凝土的性能得到较好的发挥，尤其使混凝土的后期强度更高，有资料显示，掺入高等级矿渣微粉混凝土的强度增长期可达到上百年或更长，强度增长期是无矿渣微粉混凝土强度增长期的十倍。对降低水化热、降低混凝土病害、提高混凝土耐久性也有明显作用。
 高活性矿渣微粉是配置高性能、大体积、长寿命混凝土的物料之一。广泛应用于工业及一般民用建筑，高速铁路、高架公路、电厂烟囱、桥梁码头、水利工程和地下设施等混凝土工程中。 

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