高炉锰铁水淬矿渣活性的研究术
韩静云郜志海
（苏州科技学院
苏州
中国２】５０１１）
摘要踩入她探讨了锰铁高炉水淬矿渣的利用。对其潜在水硬性，火山灰性进行了试验研究，测试了水泥试件的抗压强度比，并与普通生铁高炉矿渣、粉煤灰的活性作了对比。关键词
锰渣潜在水硬性火山灰性混凝土
中图分类号Ｂ
文章编号１００１・１９４３（２００３）０４＇０００１－０４
文献标识码ＴＦ６４２．３】
ＳＴＵＤＹｏＮＳＬＡＧ
ＲＥＡＣＴＩＶＩＴＹ
ｏＦ
ＷＡＴＥＲ－ＱＵＥＮＣＨＥＤ
ＦＲｏＭ
ｉ１１ｓｍｔｅ
ｏｆ
Ｆｅ．Ｍｎ
ＢＬＡＳＴＦＵＲＮＡＣＥ
ＧａｏＺｈｉｈａｉ
ＨａｎＪｉｎ盯ｕｎ
Ａｂｓｔ腭ｃｔ１１ｌｅ
ｕ曲ｚａｔｉ…ｆｗａ时ｑｕｅｎｃｈｅ（王ｄａｇ如ｍ
ａｃｔｉｖｉｌｙ“ｔｈｅ
ｓ１８９
８ｒｅ
（ｓｕｚｈｏｕ
ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏ孙Ｓｕｚｈｏｕ，ｃｈｉｎＢ２１５０１１）
ｆｅ肿ｍａｎ９８ｎｅｓｅ
ｂｌａｓｔ
ｆｕｍａｃｅｉｓｄｉｓｃｕ８ｓｅｄ．Ｔｈｅｌａｔｅｎｔ
ｈｙｄｒａｕｌｉｃｉＩｙ
ｃｅｍｅｎｔｃｅｍｅｎｔ
ａｎｄｐｏｚｚｕｏｌａｎａ
ｔｃｓｔｃｄ．Ｇｃｔｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅ“ｇＬｈｍｔｉｏｏｆｔｈｅｍａｎｇａｎｅ８ｅ甜ａｇ
ｉｎｍｓ１８９
ｃｅｍｅｎｔ
８ｐｅｃｉｍｅｎ８ｎｄｃｏｍｐａｒｅ“ｗｉｔｈｔｈｅ８ｐｅｃｉｍｅｎ．
ｃｏｍｐｒｅｓｓｊｖｅ酣Ⅻ１９山ｍｔｉｏｓ“ｔｈｅｓｐｅｏｉｍ肌趼ｄⅡｙ
ａｓｈ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
ｍａ“ｇａｎｅｓｅ蛆８９－ｌａＬｅｎ【ｈｙｄｍｕｌｉｃｉｔ），ｐｏｚｚｕｏｌ啪ⅡｃｔｉｖｉＬｙ，ｃｏｒ坨ｒｅｔｅ
１前言
工业废渣的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，也是当今三废利用研究的主要内容之一。锰渣是高炉冶炼锰铁台金时排放的废弃物，出炉时Ｉ４００℃的熔渣经过水淬。目前，全国有４０多家冶炼锰铁合金的企业，估计每年锰渣排放量达１２０万ｔ。此外从收尘器回收的含锰烟气灰数量也相当可观。
工业废渣在混凝土中的利用，主要有两种方式，一种是代替砂石，作为混凝土中惰性组分集料利用；第二种是作为活性混合材料利用，可代替部分水泥。后者的关键是被利用的废渣应具有潜在水硬活性和火山灰性。业已发表的文献表明，目前锰渣的利用仅限于代替砂石作为集料利用，而从收尘器回收的含锰烟气灰还未开发利用，为了进～一步扩大锰渣的利用范围，根据锰渣的特点，笔者试图探明其是否具有潜在水硬活性和火山灰性，从而使其成为活性混合
＋建设部科研基金资助项目
（项目编号２００００８５．７．２ｌ
材料在混凝＝＿｝二中使用。
我国国家标准除在用作混凝土混合材料的粉煤灰和矿渣两标准（ＧＢｌ５９６、ＧＢ２０３）中对它们的火山灰活性提出了试验方法外，还在ＧＢｌ２９５７—９１中规定了其他工业废渣的火山灰活性试验方法。该标准与美国ＡＳＴＭ标准一样，都采用能反映混合材料实际活性情况的强度对比法，因此笔者采用国标ＧＢｌ２９５７作为评定锰渣活性的方法。
为了与其他矿物混合材料相比较，笔者同时采用粉煤灰和生铁矿渣作为对比样，进行平行试验。
２原材料
锰渣为常州武进铁合金厂锰铁高炉水淬渣，外观为深棕色，呈疏松颗粒状，锰渣化学组成见表ｌ。
烟气灰为武进铁合金厂锰铁高炉煤气收尘器收集的粉尘，外观为黄褐色粉末，稍有结块，烟气灰化学组成见表２。
粉煤灰为苏州望亭发电厂一级粉煤灰，其化学
作者简介韩静云女，】９５７年出生，江苏扬州人，副教授。主要从事土术工程材料与工艺研究。
收稿日期２００２．１１．１１
．２．铁合
盒
２００３年
表ｌ锰渣主要成分％
！兰！：：！竺坐：：：：！：坐：！：兰竺：！！！竺塑
ｓ１０１３０．２
ｃａ０４３．３２
兰——
Ｍｎ０５．０６
Ｒ１．４５
Ｍ柏
６９３
ＦｅＯ０４５
Ａ１二０３１２４５
含水率
烧失量
／
“．９
表２烟气灰主要成分％
Ｔａｂ．２Ｍａｍ
ｃｏｍｐ。ｓｍｏｎ“ｏ皿９８ｓａｓｈ
％
组成见表３。
生铁矿渣为宝钢集团宝田公司矿渣微粉，比表面积４５０（）ｃｍ２／ｇ，其化学成分见表４。
二水石膏为二水石膏（工业品）或二水硫酸钙含量大于９０％的天然二水石膏，８０阻ｍ方孔筛筛余
不大于７％。
余不大于７％。
水泥为强度等级５２．５硅酸盐水泥，南京中国水
泥厂生产。
砂为中国ＩＳＯ标准砂。
减水剂为ＡＦ减水剂，苏州混凝土水泥制品研究院研制。
消石灰为氢氧化钙（工业品），８０仙ｍ方孔筛筛
衰３粉煤灰成分％
Ｔｌｂ３Ｍａｉｎ
ｃｏｎｌｐｏ越ｔｉｏｎｏｆⅡｙａｓｈ
％
３试验方法
称取锰渣、烟气灰各４ｋ，在１０５℃±５ｃ｜ｃ下烘至含水率小ｊ：】％，然后磨细至８０仙Ⅱ・，方孔筛筛余为
５％～７％。
９ｃｍ，‘中心厚约１ｃ・ｎ的试饼。各试样与消石灰的重
量（ｇ）比例为２４０：６０，浆体标准稠度用水量分别为锰渣１５４ｍｌ，烟气灰１８０ｍｌ，矿渣１００ｍｌ。试饼在２０℃±１℃，相对湿度大于９０％的养护室内放置７天后，放人２０℃水中浸入３天，取出后观察试饼外观并作记录。
３．３活性定量试验
按ＧＢ／Ｔ１７６７ｌ一１９９９（ＩＳ０法）规定的方法进行水泥胶砂强度试验。基准试件的配合比为，水泥：标准砂＝４５０：１３５０，ｗ／Ｃ＝Ｏ．５，水泥胶砂流动度为１７５ｍ”；工业废渣：水泥：标准砂＝１３５：３１５：１３５０（各种废渣占胶凝材料总量的３０％），Ｗ／Ｃ＝０．５，由于工业废渣的掺人使砂浆需水量增加，流动度降低，不能满足成型的需要。故加入ＡＦ减水剂调整砂浆的流动度。调整后，测得锰渣水泥胶砂流动度为１７５ｍ“；烟气灰水泥胶砂流动度１９０ｍｍ；生铁矿渣水泥胶砂流动度１７５・ｎｍ；粉煤灰水泥胶砂流动度１８５ｍｍ。试件成型静置一天后脱模，在２０℃±ｌ℃水中分别养护３
标准稠度用水量按ＧＢ／ｒ】３４６～１９８９规定的方法进行测定；水泥胶砂流动度按ＣＢ２４１９—１９９４规定的方法进行测定。水泥胶砂强度按ＧＢ／ｒ１７６７１—１９９９（１ＳＯ法）规定的方法进行测定。３．１潜在水硬性试验
将待测各试样与二水石膏搅拌，加水做成直径
为８～９ｃｍ，中心厚约１ｃｎ，的试饼。各试样与石膏的
重量（ｇ）比倒为２４（）：６０．、浆体标准稠度用水量分别为锰渣１２７ｍｌ，烟气灰１５７ｍｌ，试饼在２００ｃ±１℃，相对湿度火于９０％的环境中放置７天后，再放人２０℃水中浸入３天，取出后观察试饼外观并作记录。３．２火山灰性试验
将待测各试样与消石灰搅拌，加水做成直径８～
－＿＿＿＿●＿Ｉｌ＿＿＿＿＿■■●＿●■＿■■＿■＿＿＿＿＿＿＿＿－＿＿＿＿＿－＿ｌ＿＿＿＿＿＿＿＿＿■■■■■■＿＿＿＿＿●－＿－＿。。。。。。。。。。。。。。。。。’’————————————————————————————————
苎！塑苎堡至兰苎竺堡堡兰堡芏兰重堡塑竺皇
：！：
天、７天和２８天后，对试件进行抗折强度、抗压强度试验。
４试验结果
４．１潜在水硬性试验结果
根据ＧＢｌ２９５７第４条规定，“工业废渣磨成细粉与石膏一起和水后，在湿空气中能够凝结硬化并在水中继续硬化，即具有潜在水硬性。”“结果评定是试饼浸水３天后，其边缘保持清晰完整，则认为工业废渣具有潜在水硬性。”通过观察，锰渣石膏试饼边缘清晰，但试饼开裂形状不完整，结果认为细磨锰渣具有潜在水硬性。同样烟气灰石膏试饼边缘清晰，但试饼开裂形状不完整，结果认为细磨烟气灰具有潜在水硬性。
４．２火山灰性试验结果
根据ＧＢｌ２９５７第５条规定，“工业废渣磨成细粉与消石灰一起和水后，在湿空气中能够凝结硬化，并在水中继续硬化，即具有火山灰性。～结果评定试饼浸水３天后，其边缘保持清晰完整，则认为工业废渣具有火山灰性。”通过观察，在本试验中，锰渣消石灰试饼边缘清晰，形状完整，结果认为细磨锰渣具有火山灰性。烟气灰消石灰试饼边缘清晰，但试饼开裂形状不完整，结果认为细磨烟气灰具有火山灰性。生铁矿渣消石灰试饼边缘清晰，形状完整，试饼坚硬，结果认为细磨矿渣具有火山灰性。４３活性定量试验结果
砂浆试件的抗折强度和抗压强度结果列于表５
和图１、２。
裹５掺锰渣、废弃灰的砂浆试件抗压强度、抗折强度ＭｈＴａｂ．５ＣｏｍＰ啷ｓｉｖｅ８ｔ陀ｎｇｔｈａｎｄ
ｈａｃｔｕｒｅ昱ｔ陀“ｇｔｌｌｏｆｍｏｎａｒ
８Ｐｅｃｉｎｌ咖ｂ
ｂｌｅｎｄｌｉ“ｇｗｉｔＩｌ
ｍａｌｌＳ蚰ｅ鸵ｓｌａｇ
ｏｒ
ｏ出ｅｒ
ｄｉ∞ａｒｄａ８Ｉｌ
ＭＰａ
Ｇ
榔
一恐８虬撕
２
卯坶卵昭㈨
／＆：兮８钾／”均豇犯ｗ／
ｉ船７毋
／
担眈站粥∽
锄
＆拍７
蚍
粥ｌ
弭“柏射
Ｇ—Ｘ
６．４７
７．１ｌ
７７５
２８．６９
３２．“
３７．７７
编号古义：ｌ、卜强度等级４２．５的硅酸盐水泥；Ｆ＿粉煤灰；
Ｃ一锰渣；Ｘ一烟气灰。２、Ｇ一基准样试件（１００％硅酸盐水泥）；Ｇ－Ｋ～对比样试件（７０％硅酸盐水泥，３０％生铁矿渣）；ｏＦ一对比样试件（７０％硅酸盐水泥，３０％粉煤灰）；Ｇ．ｃ一待测锰
渣试件（７０％硅酸盐水泥，３０％锰渣）；ｏｘ一待测烟气灰试件
（７０％硅酸盐水泥，３０％烟气灰）。
霉≯≥７Ａ
易
ｙ夕／，
龄期／天
图ｌ掺３０％各种废渣的砂
Ｆｉｇ．１
ＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓⅡｅｎｇｔｈ
０ｆｍｏｒｌａｒ
ｗ汕３０％山ｇ
ｏｒ∞ｈ
１０
出
芸８
商
制
譬６
蜒
／／
，乞衫
４
龄期／天
圈２掺加％各种废渣的砂浆试件抗折强度
Ｆｉｇ．２ＦｍｃＬ山ｔｓｔｒｅｏｇｔｌＩｏｆｍｏｎａｒｓｐｅｃｉｍｅｎｔｂｌｅｎｄｉ“ｇｗｉｔｈ３０％山ｇｏｒａ８ｈ
标准规定，在硅酸盐水泥中掺加３０％工业废渣后的２８天抗压强度同该硅酸盐水泥２８天抗压强度进行比较，定量确定活性高低。在本试验中即对比样、待测样与基准样２８天抗压强度比（％）按下式计算：
抗压强度比＝矗１／尺：式中，
月】＿在硅酸盐水泥中掺加３０％工业废渣后的２８天抗压强度；
Ｒ２＿硅酸盐水泥２８天抗压强度。其结果例于图３。
一ｌ・２
蠹・
瓤０．８
是ｏ．６
螽ｏ．４
誊０２
蜒０
Ｇ
Ｇ－Ｋ
ｏＦ
ｏＣ
ｏＸ
图３抗压强度比／％
Ｆｉｇ－３
Ｒａ血ｕｆ
ｔＩｌｅｃｏｍｐ坤８ｓｉｖｅ８Ⅱ℃“ｇ【ｌｌ
５结果分析
高炉锰铁水淬锰渣与通常的高炉水淬矿渣都是
高炉锰铁水淬矿渣活性的研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
韩静云， 郜志海
苏州科技学院,苏州,中国,215011铁合金
FERRO-ALLOYS 2003,34(4)31次
参考文献(5条)
1. 笠井芳夫;小林正几 セメン@ュン一ト用混和材料 19902. 任素梅 锰渣代煤渣生产空心砌块 1998(01)
3. 柯国军 煅烧锰渣取代水泥胶结料水化机理[期刊论文]-中南工学院学报 1997(2)4. 任素梅 锰渣生产保温小型砌块的方法 1997(06)
5. 蒲心诚 应用比强度指标研究活性矿物掺料在水泥与混凝土中的火山灰效应 1997(03)
本文读者也读过(10条)
1. 周岭. 张香荣 ICP-AES法测定铁矿中的CaO、MgO、Al2O3和MnO[期刊论文]-分析试验室2002,21(3)2. 邓志望. Deng Zhiwang 煤气干法布袋除尘在高炉锰铁冶炼中的应用[期刊论文]-铁合金2005,36(6)3. 马帅. 陈平. Ma Shuai. Chen Ping 锰渣基地质聚合物的制备研究[期刊论文]-铁合金2008,39(6)4. 路宁. 刘孝玺. LU Ning. LIU Xiao-xi 高密度高炉矿渣水泥浆体系研究[期刊论文]-钻采工艺1999,22(5)5. 刘祖波. Liu Zubo 浅析锰硅合金中矿石综合锰含量的最佳控制[期刊论文]-铁合金2007,38(3)
6. 姜晓光. Jiangxiaoguang 不同矿渣掺量对水泥性能影响的研究[期刊论文]-建材标准化与质量管理2006(6)7. 梁景绂 锰硅渣矸石渣复合水泥的研制[期刊论文]-四川水泥2006(1)8. 谭歆 高炉水淬渣处理及利用技术[期刊论文]-新疆钢铁2004(3)9. 邓志望 煤气干法布袋除尘在高炉锰铁冶炼中的应用[会议论文]-2005
10. 张帅. 吕宪俊. 刘玉芹. 杨芳芳 水淬渣超细粉用于尾矿胶结的初步实验研究[会议论文]-2007
引证文献(31条)
1. 韩静云,宋旭艳,郜志海 锰铁合金烟气灰潜在活性激发与评价[期刊论文]-苏州科技学院学报：工程技术版2012(01)
2. 韩静云,宋旭艳,郜志海 锰渣-Ca（OH）2-H2O体系火山灰反应程度研究[期刊论文]-混凝土 2010(07)3. 宋旭艳,韩静云,郜志海 化学活化烟气灰的活性评价及火山灰效应研究[期刊论文]-材料导报 2010(16)4. 韩静云,宋旭艳,郜志海 机械研磨烟气灰的活性评定过程研究[期刊论文]-非金属矿 2010(03)
5. 郜志海,韩静云,宋旭艳,王中良 激发作用下锰矿渣掺合料对混凝土性能的影响[期刊论文]-混凝土与水泥制品2009(06)
6. 韩静云,赵有岗,宋旭艳,郜志海 化学活化锰渣-水泥复合体系早期水化过程的红外光谱分析[期刊论文]-混凝土与水泥制品 2009(05)
7. 韩静云,宋旭艳,郜志海 机械活化烟气灰的性能特征及其火山灰效应研究[期刊论文]-非金属矿 2009(04)8. 韩静云,郜志海,宋旭艳 锰渣掺合料对砂浆收缩性能的影响[期刊论文]-材料导报 2008(01)9. 韩静云,郜志海,董苏波 锰铁合金渣在混凝土中的应用[期刊论文]-铁合金 2006(04)10. 化学激发剂对锰铁高炉废渣活性的影响[期刊论文]-铁合金 2005(05)
12. 赵艳荣,陈平,侯国龙,张俊峰 利用拜耳法赤泥激发锰渣活性的研究[期刊论文]-非金属矿 2014(06)13. 明阳,陈平,郭一锋,刘荣进,易斌 利用锰渣、矿渣、石灰石制备复合水泥[期刊论文]-水泥工程 2012(02)14. 宋旭艳,韩静云,郜志海,杨末丽,盛广宏 碱激发锰渣胶凝材料的探索研究[期刊论文]-材料导报 2009(22)15. 汪漠,陈平,刘荣进 高炉水淬锰铁渣微粉制备及其水化活性研究[期刊论文]-铁合金 2007(04)16. 苗琛,沈振球,王小鹏,李东旭 锰渣和沸石作为水泥混合材的研究[期刊论文]-混凝土 2011(09)17. 安庆锋,陈平,李红 锰铁合金渣用于绿色生态水泥的研究[期刊论文]-铁合金 2007(06)18. 安庆锋,陈平,李红 锰渣生态复合水泥的制备[期刊论文]-广东建材 2007(11)
19. 王一靓,陈平,马帅,刘荣进,贾韶辉 锰铁合金渣在水泥中应用的研究进展[期刊论文]-铁合金 2010(02)20. 宋旭艳,杨末丽,韩静云,郜志海 碱激发锰渣矿渣胶凝材料的力学性能及水化过程研究[期刊论文]-混凝土与水泥制品 2010(03)
21. 安庆锋 水淬锰铁合金矿渣的活性评价及其来源分析[学位论文]硕士 200822. 张棠科,吴小桢 关于我国高炉锰铁发展前景的思考[期刊论文]-铁合金 2004(06)
23. 周代军,吴芳,施强 锰渣的基本特性及在混凝土中的研究进展[期刊论文]-混凝土 2012(02)24. 郜志海,宋旭艳,韩静云 机械研磨锰渣的物理与机械力化学现象研究[期刊论文]-材料导报 2010(08)25. 王振军 锰渣微粉-石灰石粉双掺混凝土的制备及性能研究[学位论文]硕士 2011
26. Xu-fang Zhang,Wen Ni,Jun-yu Wu,Li-ping Zhu Hydration mechanism of a cementitious materialprepared with Si-Mn slag[期刊论文]-矿物冶金与材料学报 2011(02)
27. 王冲,万朝均,王智,张龙棒 碱-矿渣-锰合金渣胶凝材料的研制[期刊论文]-土木建筑与环境工程 2010(01)28. 张亚洲,李宇,苍大强 铁合金渣综合利用的研究现状及发展趋势[期刊论文]-冶金能源 2013(05)29. 王一靓 水淬锰渣混凝土的制备及耐久性研究[学位论文]硕士 201030. 汪漠 高掺量锰铁矿渣绿色生态水泥制备及性能研究[学位论文]硕士 200731. 范春平 铁合金渣制备无熟料胶凝材料的试验研究[学位论文]硕士 2007
引用本文格式：韩静云. 郜志海 高炉锰铁水淬矿渣活性的研究[期刊论文]-铁合金 2003(4)
高炉锰铁水淬矿渣活性的研究术
韩静云郜志海
（苏州科技学院
苏州
中国２】５０１１）
摘要踩入她探讨了锰铁高炉水淬矿渣的利用。对其潜在水硬性，火山灰性进行了试验研究，测试了水泥试件的抗压强度比，并与普通生铁高炉矿渣、粉煤灰的活性作了对比。关键词
锰渣潜在水硬性火山灰性混凝土
中图分类号Ｂ
文章编号１００１・１９４３（２００３）０４＇０００１－０４
文献标识码ＴＦ６４２．３】
ＳＴＵＤＹｏＮＳＬＡＧ
ＲＥＡＣＴＩＶＩＴＹ
ｏＦ
ＷＡＴＥＲ－ＱＵＥＮＣＨＥＤ
ＦＲｏＭ
ｉ１１ｓｍｔｅ
ｏｆ
Ｆｅ．Ｍｎ
ＢＬＡＳＴＦＵＲＮＡＣＥ
ＧａｏＺｈｉｈａｉ
ＨａｎＪｉｎ盯ｕｎ
Ａｂｓｔ腭ｃｔ１１ｌｅ
ｕ曲ｚａｔｉ…ｆｗａ时ｑｕｅｎｃｈｅ（王ｄａｇ如ｍ
ａｃｔｉｖｉｌｙ“ｔｈｅ
ｓ１８９
８ｒｅ
（ｓｕｚｈｏｕ
ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏ孙Ｓｕｚｈｏｕ，ｃｈｉｎＢ２１５０１１）
ｆｅ肿ｍａｎ９８ｎｅｓｅ
ｂｌａｓｔ
ｆｕｍａｃｅｉｓｄｉｓｃｕ８ｓｅｄ．Ｔｈｅｌａｔｅｎｔ
ｈｙｄｒａｕｌｉｃｉＩｙ
ｃｅｍｅｎｔｃｅｍｅｎｔ
ａｎｄｐｏｚｚｕｏｌａｎａ
ｔｃｓｔｃｄ．Ｇｃｔｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅ“ｇＬｈｍｔｉｏｏｆｔｈｅｍａｎｇａｎｅ８ｅ甜ａｇ
ｉｎｍｓ１８９
ｃｅｍｅｎｔ
８ｐｅｃｉｍｅｎ８ｎｄｃｏｍｐａｒｅ“ｗｉｔｈｔｈｅ８ｐｅｃｉｍｅｎ．
ｃｏｍｐｒｅｓｓｊｖｅ酣Ⅻ１９山ｍｔｉｏｓ“ｔｈｅｓｐｅｏｉｍ肌趼ｄⅡｙ
ａｓｈ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
ｍａ“ｇａｎｅｓｅ蛆８９－ｌａＬｅｎ【ｈｙｄｍｕｌｉｃｉｔ），ｐｏｚｚｕｏｌ啪ⅡｃｔｉｖｉＬｙ，ｃｏｒ坨ｒｅｔｅ
１前言
工业废渣的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，也是当今三废利用研究的主要内容之一。锰渣是高炉冶炼锰铁台金时排放的废弃物，出炉时Ｉ４００℃的熔渣经过水淬。目前，全国有４０多家冶炼锰铁合金的企业，估计每年锰渣排放量达１２０万ｔ。此外从收尘器回收的含锰烟气灰数量也相当可观。
工业废渣在混凝土中的利用，主要有两种方式，一种是代替砂石，作为混凝土中惰性组分集料利用；第二种是作为活性混合材料利用，可代替部分水泥。后者的关键是被利用的废渣应具有潜在水硬活性和火山灰性。业已发表的文献表明，目前锰渣的利用仅限于代替砂石作为集料利用，而从收尘器回收的含锰烟气灰还未开发利用，为了进～一步扩大锰渣的利用范围，根据锰渣的特点，笔者试图探明其是否具有潜在水硬活性和火山灰性，从而使其成为活性混合
＋建设部科研基金资助项目
（项目编号２００００８５．７．２ｌ
材料在混凝＝＿｝二中使用。
我国国家标准除在用作混凝土混合材料的粉煤灰和矿渣两标准（ＧＢｌ５９６、ＧＢ２０３）中对它们的火山灰活性提出了试验方法外，还在ＧＢｌ２９５７—９１中规定了其他工业废渣的火山灰活性试验方法。该标准与美国ＡＳＴＭ标准一样，都采用能反映混合材料实际活性情况的强度对比法，因此笔者采用国标ＧＢｌ２９５７作为评定锰渣活性的方法。
为了与其他矿物混合材料相比较，笔者同时采用粉煤灰和生铁矿渣作为对比样，进行平行试验。
２原材料
锰渣为常州武进铁合金厂锰铁高炉水淬渣，外观为深棕色，呈疏松颗粒状，锰渣化学组成见表ｌ。
烟气灰为武进铁合金厂锰铁高炉煤气收尘器收集的粉尘，外观为黄褐色粉末，稍有结块，烟气灰化学组成见表２。
粉煤灰为苏州望亭发电厂一级粉煤灰，其化学
作者简介韩静云女，】９５７年出生，江苏扬州人，副教授。主要从事土术工程材料与工艺研究。
收稿日期２００２．１１．１１
．２．铁合
盒
２００３年
表ｌ锰渣主要成分％
！兰！：：！竺坐：：：：！：坐：！：兰竺：！！！竺塑
ｓ１０１３０．２
ｃａ０４３．３２
兰——
Ｍｎ０５．０６
Ｒ１．４５
Ｍ柏
６９３
ＦｅＯ０４５
Ａ１二０３１２４５
含水率
烧失量
／
“．９
表２烟气灰主要成分％
Ｔａｂ．２Ｍａｍ
ｃｏｍｐ。ｓｍｏｎ“ｏ皿９８ｓａｓｈ
％
组成见表３。
生铁矿渣为宝钢集团宝田公司矿渣微粉，比表面积４５０（）ｃｍ２／ｇ，其化学成分见表４。
二水石膏为二水石膏（工业品）或二水硫酸钙含量大于９０％的天然二水石膏，８０阻ｍ方孔筛筛余
不大于７％。
余不大于７％。
水泥为强度等级５２．５硅酸盐水泥，南京中国水
泥厂生产。
砂为中国ＩＳＯ标准砂。
减水剂为ＡＦ减水剂，苏州混凝土水泥制品研究院研制。
消石灰为氢氧化钙（工业品），８０仙ｍ方孔筛筛
衰３粉煤灰成分％
Ｔｌｂ３Ｍａｉｎ
ｃｏｎｌｐｏ越ｔｉｏｎｏｆⅡｙａｓｈ
％
３试验方法
称取锰渣、烟气灰各４ｋ，在１０５℃±５ｃ｜ｃ下烘至含水率小ｊ：】％，然后磨细至８０仙Ⅱ・，方孔筛筛余为
５％～７％。
９ｃｍ，‘中心厚约１ｃ・ｎ的试饼。各试样与消石灰的重
量（ｇ）比例为２４０：６０，浆体标准稠度用水量分别为锰渣１５４ｍｌ，烟气灰１８０ｍｌ，矿渣１００ｍｌ。试饼在２０℃±１℃，相对湿度大于９０％的养护室内放置７天后，放人２０℃水中浸入３天，取出后观察试饼外观并作记录。
３．３活性定量试验
按ＧＢ／Ｔ１７６７ｌ一１９９９（ＩＳ０法）规定的方法进行水泥胶砂强度试验。基准试件的配合比为，水泥：标准砂＝４５０：１３５０，ｗ／Ｃ＝Ｏ．５，水泥胶砂流动度为１７５ｍ”；工业废渣：水泥：标准砂＝１３５：３１５：１３５０（各种废渣占胶凝材料总量的３０％），Ｗ／Ｃ＝０．５，由于工业废渣的掺人使砂浆需水量增加，流动度降低，不能满足成型的需要。故加入ＡＦ减水剂调整砂浆的流动度。调整后，测得锰渣水泥胶砂流动度为１７５ｍ“；烟气灰水泥胶砂流动度１９０ｍｍ；生铁矿渣水泥胶砂流动度１７５・ｎｍ；粉煤灰水泥胶砂流动度１８５ｍｍ。试件成型静置一天后脱模，在２０℃±ｌ℃水中分别养护３
标准稠度用水量按ＧＢ／ｒ】３４６～１９８９规定的方法进行测定；水泥胶砂流动度按ＣＢ２４１９—１９９４规定的方法进行测定。水泥胶砂强度按ＧＢ／ｒ１７６７１—１９９９（１ＳＯ法）规定的方法进行测定。３．１潜在水硬性试验
将待测各试样与二水石膏搅拌，加水做成直径
为８～９ｃｍ，中心厚约１ｃｎ，的试饼。各试样与石膏的
重量（ｇ）比倒为２４（）：６０．、浆体标准稠度用水量分别为锰渣１２７ｍｌ，烟气灰１５７ｍｌ，试饼在２００ｃ±１℃，相对湿度火于９０％的环境中放置７天后，再放人２０℃水中浸入３天，取出后观察试饼外观并作记录。３．２火山灰性试验
将待测各试样与消石灰搅拌，加水做成直径８～
－＿＿＿＿●＿Ｉｌ＿＿＿＿＿■■●＿●■＿■■＿■＿＿＿＿＿＿＿＿－＿＿＿＿＿－＿ｌ＿＿＿＿＿＿＿＿＿■■■■■■＿＿＿＿＿●－＿－＿。。。。。。。。。。。。。。。。。’’————————————————————————————————
苎！塑苎堡至兰苎竺堡堡兰堡芏兰重堡塑竺皇
：！：
天、７天和２８天后，对试件进行抗折强度、抗压强度试验。
４试验结果
４．１潜在水硬性试验结果
根据ＧＢｌ２９５７第４条规定，“工业废渣磨成细粉与石膏一起和水后，在湿空气中能够凝结硬化并在水中继续硬化，即具有潜在水硬性。”“结果评定是试饼浸水３天后，其边缘保持清晰完整，则认为工业废渣具有潜在水硬性。”通过观察，锰渣石膏试饼边缘清晰，但试饼开裂形状不完整，结果认为细磨锰渣具有潜在水硬性。同样烟气灰石膏试饼边缘清晰，但试饼开裂形状不完整，结果认为细磨烟气灰具有潜在水硬性。
４．２火山灰性试验结果
根据ＧＢｌ２９５７第５条规定，“工业废渣磨成细粉与消石灰一起和水后，在湿空气中能够凝结硬化，并在水中继续硬化，即具有火山灰性。～结果评定试饼浸水３天后，其边缘保持清晰完整，则认为工业废渣具有火山灰性。”通过观察，在本试验中，锰渣消石灰试饼边缘清晰，形状完整，结果认为细磨锰渣具有火山灰性。烟气灰消石灰试饼边缘清晰，但试饼开裂形状不完整，结果认为细磨烟气灰具有火山灰性。生铁矿渣消石灰试饼边缘清晰，形状完整，试饼坚硬，结果认为细磨矿渣具有火山灰性。４３活性定量试验结果
砂浆试件的抗折强度和抗压强度结果列于表５
和图１、２。
裹５掺锰渣、废弃灰的砂浆试件抗压强度、抗折强度ＭｈＴａｂ．５ＣｏｍＰ啷ｓｉｖｅ８ｔ陀ｎｇｔｈａｎｄ
ｈａｃｔｕｒｅ昱ｔ陀“ｇｔｌｌｏｆｍｏｎａｒ
８Ｐｅｃｉｎｌ咖ｂ
ｂｌｅｎｄｌｉ“ｇｗｉｔＩｌ
ｍａｌｌＳ蚰ｅ鸵ｓｌａｇ
ｏｒ
ｏ出ｅｒ
ｄｉ∞ａｒｄａ８Ｉｌ
ＭＰａ
Ｇ
榔
一恐８虬撕
２
卯坶卵昭㈨
／＆：兮８钾／”均豇犯ｗ／
ｉ船７毋
／
担眈站粥∽
锄
＆拍７
蚍
粥ｌ
弭“柏射
Ｇ—Ｘ
６．４７
７．１ｌ
７７５
２８．６９
３２．“
３７．７７
编号古义：ｌ、卜强度等级４２．５的硅酸盐水泥；Ｆ＿粉煤灰；
Ｃ一锰渣；Ｘ一烟气灰。２、Ｇ一基准样试件（１００％硅酸盐水泥）；Ｇ－Ｋ～对比样试件（７０％硅酸盐水泥，３０％生铁矿渣）；ｏＦ一对比样试件（７０％硅酸盐水泥，３０％粉煤灰）；Ｇ．ｃ一待测锰
渣试件（７０％硅酸盐水泥，３０％锰渣）；ｏｘ一待测烟气灰试件
（７０％硅酸盐水泥，３０％烟气灰）。
霉≯≥７Ａ
易
ｙ夕／，
龄期／天
图ｌ掺３０％各种废渣的砂
Ｆｉｇ．１
ＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓⅡｅｎｇｔｈ
０ｆｍｏｒｌａｒ
ｗ汕３０％山ｇ
ｏｒ∞ｈ
１０
出
芸８
商
制
譬６
蜒
／／
，乞衫
４
龄期／天
圈２掺加％各种废渣的砂浆试件抗折强度
Ｆｉｇ．２ＦｍｃＬ山ｔｓｔｒｅｏｇｔｌＩｏｆｍｏｎａｒｓｐｅｃｉｍｅｎｔｂｌｅｎｄｉ“ｇｗｉｔｈ３０％山ｇｏｒａ８ｈ
标准规定，在硅酸盐水泥中掺加３０％工业废渣后的２８天抗压强度同该硅酸盐水泥２８天抗压强度进行比较，定量确定活性高低。在本试验中即对比样、待测样与基准样２８天抗压强度比（％）按下式计算：
抗压强度比＝矗１／尺：式中，
月】＿在硅酸盐水泥中掺加３０％工业废渣后的２８天抗压强度；
Ｒ２＿硅酸盐水泥２８天抗压强度。其结果例于图３。
一ｌ・２
蠹・
瓤０．８
是ｏ．６
螽ｏ．４
誊０２
蜒０
Ｇ
Ｇ－Ｋ
ｏＦ
ｏＣ
ｏＸ
图３抗压强度比／％
Ｆｉｇ－３
Ｒａ血ｕｆ
ｔＩｌｅｃｏｍｐ坤８ｓｉｖｅ８Ⅱ℃“ｇ【ｌｌ
５结果分析
高炉锰铁水淬锰渣与通常的高炉水淬矿渣都是
高炉锰铁水淬矿渣活性的研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
韩静云， 郜志海
苏州科技学院,苏州,中国,215011铁合金
FERRO-ALLOYS 2003,34(4)31次
参考文献(5条)
1. 笠井芳夫;小林正几 セメン@ュン一ト用混和材料 19902. 任素梅 锰渣代煤渣生产空心砌块 1998(01)
3. 柯国军 煅烧锰渣取代水泥胶结料水化机理[期刊论文]-中南工学院学报 1997(2)4. 任素梅 锰渣生产保温小型砌块的方法 1997(06)
5. 蒲心诚 应用比强度指标研究活性矿物掺料在水泥与混凝土中的火山灰效应 1997(03)
本文读者也读过(10条)
1. 周岭. 张香荣 ICP-AES法测定铁矿中的CaO、MgO、Al2O3和MnO[期刊论文]-分析试验室2002,21(3)2. 邓志望. Deng Zhiwang 煤气干法布袋除尘在高炉锰铁冶炼中的应用[期刊论文]-铁合金2005,36(6)3. 马帅. 陈平. Ma Shuai. Chen Ping 锰渣基地质聚合物的制备研究[期刊论文]-铁合金2008,39(6)4. 路宁. 刘孝玺. LU Ning. LIU Xiao-xi 高密度高炉矿渣水泥浆体系研究[期刊论文]-钻采工艺1999,22(5)5. 刘祖波. Liu Zubo 浅析锰硅合金中矿石综合锰含量的最佳控制[期刊论文]-铁合金2007,38(3)
6. 姜晓光. Jiangxiaoguang 不同矿渣掺量对水泥性能影响的研究[期刊论文]-建材标准化与质量管理2006(6)7. 梁景绂 锰硅渣矸石渣复合水泥的研制[期刊论文]-四川水泥2006(1)8. 谭歆 高炉水淬渣处理及利用技术[期刊论文]-新疆钢铁2004(3)9. 邓志望 煤气干法布袋除尘在高炉锰铁冶炼中的应用[会议论文]-2005
10. 张帅. 吕宪俊. 刘玉芹. 杨芳芳 水淬渣超细粉用于尾矿胶结的初步实验研究[会议论文]-2007
引证文献(31条)
1. 韩静云,宋旭艳,郜志海 锰铁合金烟气灰潜在活性激发与评价[期刊论文]-苏州科技学院学报：工程技术版2012(01)
2. 韩静云,宋旭艳,郜志海 锰渣-Ca（OH）2-H2O体系火山灰反应程度研究[期刊论文]-混凝土 2010(07)3. 宋旭艳,韩静云,郜志海 化学活化烟气灰的活性评价及火山灰效应研究[期刊论文]-材料导报 2010(16)4. 韩静云,宋旭艳,郜志海 机械研磨烟气灰的活性评定过程研究[期刊论文]-非金属矿 2010(03)
5. 郜志海,韩静云,宋旭艳,王中良 激发作用下锰矿渣掺合料对混凝土性能的影响[期刊论文]-混凝土与水泥制品2009(06)
6. 韩静云,赵有岗,宋旭艳,郜志海 化学活化锰渣-水泥复合体系早期水化过程的红外光谱分析[期刊论文]-混凝土与水泥制品 2009(05)
7. 韩静云,宋旭艳,郜志海 机械活化烟气灰的性能特征及其火山灰效应研究[期刊论文]-非金属矿 2009(04)8. 韩静云,郜志海,宋旭艳 锰渣掺合料对砂浆收缩性能的影响[期刊论文]-材料导报 2008(01)9. 韩静云,郜志海,董苏波 锰铁合金渣在混凝土中的应用[期刊论文]-铁合金 2006(04)10. 化学激发剂对锰铁高炉废渣活性的影响[期刊论文]-铁合金 2005(05)
12. 赵艳荣,陈平,侯国龙,张俊峰 利用拜耳法赤泥激发锰渣活性的研究[期刊论文]-非金属矿 2014(06)13. 明阳,陈平,郭一锋,刘荣进,易斌 利用锰渣、矿渣、石灰石制备复合水泥[期刊论文]-水泥工程 2012(02)14. 宋旭艳,韩静云,郜志海,杨末丽,盛广宏 碱激发锰渣胶凝材料的探索研究[期刊论文]-材料导报 2009(22)15. 汪漠,陈平,刘荣进 高炉水淬锰铁渣微粉制备及其水化活性研究[期刊论文]-铁合金 2007(04)16. 苗琛,沈振球,王小鹏,李东旭 锰渣和沸石作为水泥混合材的研究[期刊论文]-混凝土 2011(09)17. 安庆锋,陈平,李红 锰铁合金渣用于绿色生态水泥的研究[期刊论文]-铁合金 2007(06)18. 安庆锋,陈平,李红 锰渣生态复合水泥的制备[期刊论文]-广东建材 2007(11)
19. 王一靓,陈平,马帅,刘荣进,贾韶辉 锰铁合金渣在水泥中应用的研究进展[期刊论文]-铁合金 2010(02)20. 宋旭艳,杨末丽,韩静云,郜志海 碱激发锰渣矿渣胶凝材料的力学性能及水化过程研究[期刊论文]-混凝土与水泥制品 2010(03)
21. 安庆锋 水淬锰铁合金矿渣的活性评价及其来源分析[学位论文]硕士 200822. 张棠科,吴小桢 关于我国高炉锰铁发展前景的思考[期刊论文]-铁合金 2004(06)
23. 周代军,吴芳,施强 锰渣的基本特性及在混凝土中的研究进展[期刊论文]-混凝土 2012(02)24. 郜志海,宋旭艳,韩静云 机械研磨锰渣的物理与机械力化学现象研究[期刊论文]-材料导报 2010(08)25. 王振军 锰渣微粉-石灰石粉双掺混凝土的制备及性能研究[学位论文]硕士 2011
26. Xu-fang Zhang,Wen Ni,Jun-yu Wu,Li-ping Zhu Hydration mechanism of a cementitious materialprepared with Si-Mn slag[期刊论文]-矿物冶金与材料学报 2011(02)
27. 王冲,万朝均,王智,张龙棒 碱-矿渣-锰合金渣胶凝材料的研制[期刊论文]-土木建筑与环境工程 2010(01)28. 张亚洲,李宇,苍大强 铁合金渣综合利用的研究现状及发展趋势[期刊论文]-冶金能源 2013(05)29. 王一靓 水淬锰渣混凝土的制备及耐久性研究[学位论文]硕士 201030. 汪漠 高掺量锰铁矿渣绿色生态水泥制备及性能研究[学位论文]硕士 200731. 范春平 铁合金渣制备无熟料胶凝材料的试验研究[学位论文]硕士 2007
引用本文格式：韩静云. 郜志海 高炉锰铁水淬矿渣活性的研究[期刊论文]-铁合金 2003(4)