锂渣-矿粉-水泥配伍优化及性能研究

作者：张国强 何燕    单位：苏州科技大学 土木工程学院

关键词：水泥；锂渣；矿粉；力学强度；凝结时间

摘  要：为有效消纳大量堆放的锂渣，提升锂渣的资源利用效率，以锂渣、矿粉、水泥熟料为原料，制备三元复合胶凝材料，考察了锂渣和矿 粉的掺量变化对三元复合体系凝结时间、抗压强度及水化性能的影响，并揭示其机理。结果表明，较矿渣复合水泥，三元复合体系的干缩率降低， 水化诱导期显著延迟，凝结时间大幅延迟。掺入 10% 锂渣和 35% 矿粉的三元复合体系，较矿渣复合水泥，初凝和终凝时间分别延长 151.9% 和 58.6%，72 h 水化放热总量增加 4.4%，3 d、7 d 抗压强度分别增加 47.5%、14.7%，28 d 抗压强度相近，56 d 干缩率降低 5.4%。这是因为锂渣中含大量 石膏及氟盐，延缓复合胶凝体系水化。锂渣中石膏与铝酸盐反应生成钙矾石，一方面具有一定膨胀效应，降低了三元体系干缩率，另一方面提高三 元体系早期水化程度，增加抗压强度。但由于锂渣活性相对较低，掺入大量锂渣导致水化后期强度显著下降。