作者：孙伟吉1刘浪1,2侯东壮3邱华富1,2屠冰冰4辛杰1

作者单位：1. 西安科技大学能源学院2. 教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室3. 西安科技大学地质与环境学院4. 西安科技大学理学院

刊名：光谱学与光谱分析

ISSN：1000-0593

出版年：2023-12-06

卷：43

期：12

起页：3877-3884

止页：

分类号：TD803;TF822

语种：中文

关键词：镁渣;改性镁渣;X射线衍射;红外光谱;水化反应特性;

内容简介

镁渣的资源化利用是一个迫切需要解决的问题。以镁渣、改性镁渣为主要胶凝材料，通过复掺粉煤灰制备镁渣基胶结充填材料(UCGB)与改性镁渣基胶结充填材料(MCGB),并对两种充填材料的流动特性、力学性能、微观结构和水化特性进行对比分析。结果表明，改性镁渣与粉煤灰的掺和比例为4/1时，制备的MCGB试样具有优异的力学性能，养护28 d龄期的单轴抗压强度高达4.213 MPa。随养护龄期的增长，MCGB试样水化产生大量的C-S-H凝胶、 Ca(OH)2晶体、丝状Ettringite等水化产物，并与其他硅酸盐氧化物([Fe, Mg, Al]2.5[Si, Al]2O5[OH]4)交织团聚在一起，填充于试样内部的孔隙、孔洞之中，有助于提升MCGB试样的机械性能和耐久性。相比于MCGB试样，UCGB试样的机械性能并不理想，早期强度低，水化仅产生极少量Ettringite和Ca(OH)2晶体，形成疏松多孔的微观形貌结构。此外，通过红外光谱曲线分析可知，改性镁渣原样位于997 cm-1附近出现了β-C2S的特征频率，而镁渣原样位于820 cm-1附近出现了γ-C2S的特征辨识谱带，结合X射线图谱分析得出，镁渣改性后其矿物相主要转变为β-C2S,而镁渣原样的矿物相主要为γ-C2S,本身几乎没有水化活性，不宜用作制备矿用胶凝材料。因此，该研究主旨在于制备以改性镁渣为主的新型矿用胶凝材料提供科学依据和指导。