为解决地下工程灾害治理中大量消耗水泥造成的环境污染、造价高等问题,基于协同理论制备了赤泥–高炉矿渣–钢渣基三元体系全固废类注浆材料,系统研究了钢渣对赤泥–高炉矿渣二元体系工作性能、力学强度的作用规律,并结合X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、压汞仪等微观测试手段分析其作用机理.试验结果表明:钢渣对赤泥–高炉矿渣二元体系力学强度具有提升作用,当其掺量为10％时,28 d抗压强度可达12.78 MPa,增幅为59.84％.钢渣经机械粉磨和高温活化后,其协同作用可进一步提高,随着钢渣粒度的减小,浆液结石体力学强度逐渐增强;随着活化温度提升,结石体力学强度呈先增加后减小的趋势.钢渣在10％最优掺量下,活化温度为700℃,粒径为200目时,赤泥–高炉矿渣–钢渣基注浆材料结石体的力学强度最优,28 d强度达到15.1 MPa.此外,钢渣的掺入还可以促进赤泥–高炉矿渣基浆液的凝结,凝结时间缩短,浆液的流动性降低.微观分析表明:钢渣可参与赤泥–高炉矿渣体系的水化反应,而且钢渣微粒在浆液结石体中具有充填效应,使结石体更加密实,进而提高结石体力学强度;此外,在高温条件下,钢渣中生成钙芒硝、硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸钙胶凝矿物,可促进钙矾石和水合铝酸钙的生成,对强度具有提升作用.
地聚合物 注浆材料 赤泥 活化机制 协同作用