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贾   嘉 , 化思瑜

 

( 云南航空产业投资集团有限责任公司 ,  昆明   650211)

摘  要 :  为实现钢渣资源化利用并降低粉煤灰消耗 ,  研究采用钢渣粉以 10% 、20% 、30% 、40%的质量比替代粉煤灰 , 碱激发剂为 16% 、20% , 分析了地聚合物浆体的流变特性及抗压 、劈裂抗拉与抗折强度演变规律 , 结合 XRD 与扫描电镜  ( SEM)  对微观结构进行了分析 。结果表明 :  随着钢渣粉与激发剂掺量增加 ,  浆体剪切应力 、表观黏度增大 , 稳定性提高 , 但施工性能下降 ; 力学强度随钢渣粉及激发剂掺量增加而提升 ,  掺量大于30%后增幅减小 , 30%钢渣粉掺量时抗压 、劈裂抗拉 、抗折强度较基准组分别提高 56. 9% 、59. 5% 、66. 1% ;  高粉煤灰掺量下存在未反应颗粒 , 掺钢渣粉引入钙离子而促进了地聚合反应进程 , 生成 C-A-S-H 凝胶使微观结构更为致密 , 从而增强了地聚合物的力学性能 。研究成果可为制备钢渣粉地聚合物提供参考。

关键词 : 钢渣粉 ; 粉煤灰基地聚合物 ; 流变特性 ; 力学强度 ; 微观结构

中图分类号 : TQ528. 4           文献标志码 : A           文章编号 :  1005- 8249  (2026)  03-0037-07

DOI :10. 19860/j. cnki. issn1005- 8249. 2026. 03. 007

 

JIA Jia , HUA Siyu

( Yunnan Aviation Industry Investment Group Co. , Ltd. ,  Kunming 650211 ,  China)

Abstract :  To achieve resource utilization of steel slag and reduce fly ash consumption , this study replaced fly ash with steel slag powder at mass ratios of 10% , 20% , 30% , and 40% , while using alkali activators at 16% and 20% .   The rheological properties and  evolution  patterns  of  compressive ,  splitting  tensile ,  and  flexural  strengths  of  the  geopolymer  slurry  were  analyzed. Microstructural analysis was conducted using XRD and scanning electron microscopy  ( SEM) .   Results  indicate  that  increasing steel  slag  powder  and  activator content enhances paste shear stress and apparent viscosity , improving stability but reducing workability.   Mechanical  strength  increased  with  higher steel slag powder and activator dosages , though the rate of increase slowed beyond  30%  dosage.   At 30%  steel slag powder , compressive , splitting tensile , and flexural strengths exceeded the control group by 56. 9% , 59. 5% ,  and  66. 1% ,  respectively.   At  high  fly  ash  content ,  unreacted  particles  are  present.    The introduction of calcium  ions  from  steel  slag  powder accelerates the geopolymerization process ,  forming C - A - S - H  gel  that densifies the microstructure  and  enhances  the  mechanical  properties  of the  geopolymer.   The  research  findings  can  serve  as  a reference for the preparation of steel slag powder geopolymers.

Key words :  steel slag powder; fly ash base polymer; rheological properties ; mechanical strength; microstructure