聚合硫酸鋁改性礦渣硅酸鹽水泥水化及其抗氯離子滲透性能研究

陳 偉，李宗剛,2，李 博,2

(1.武漢理工大學硅酸鹽建筑材料國家重點實驗室，武漢 430070;2.武漢理工大學材料科學與工程學院，武漢 430070)

0 引 言

高爐礦渣(Blast Furnace Slag,BFS)是冶鐵業的大宗工業廢渣之一，與硅酸鹽水泥相比其鈣含量較低且硅含量高[1]。將高爐礦渣經過脫水和磨細等工序后制得高爐礦渣微粉(以下簡稱礦粉，Slag)，就可以作為水泥基材料的摻合料應用于水泥生產中[2-3]。根據當前研究，礦渣的水化活性較低，大量摻入硅酸鹽水泥后會引起水泥混凝土材料力學性能的顯著降低[4-5]。為了提高水泥工業對礦渣的消納能力，提升其水化活性成為研究的關鍵所在[6-7]。

為提高礦渣利用率，研究人員嘗試在礦渣硅酸鹽水泥中加入不同添加劑提升其性能[8]。聚合鋁作為一種具有優異混凝效果的無機高分子絮凝劑[9]，引起了許多學者的關注。陳偉等[10]研究表明，存在于聚合鋁中的Keggin-Al13結構通過水解形成五配位鋁離子，可以促進礦渣顆粒水化。王奕仁等[11]研究表明聚合氯化鋁可以提高鋰渣-水泥膠凝體系性能，促進了鋰渣顆粒的水化進程。康春陽等[12]研究結果表明聚合氯化鋁可顯著提升礦渣硅酸鹽水泥的工作性能。Chen等[13]研究表明聚合氯化鋁在摻入礦渣硅酸鹽水泥砂漿后促進了礦渣顆粒的水化，提升了砂漿試塊密實度。Taewan[14-15]等在Chen等[13]的研究基礎上，將聚合氯化鋁引入堿激發礦粉體系，取得了優異的促進礦渣顆粒水化效果。

目前的研究中，對于聚合鋁提升礦渣硅酸鹽水泥耐久性相關研究較少，且聚合氯化鋁會在膠凝材料體系中引入氯離子，可能對水泥混凝土耐久性產生影響。……