怎樣激發(fā)礦渣的活性

    礦渣是一種具有“潛在水硬性”的材料，即：其單獨(dú)存在時，基本無水硬性。但受到某些激發(fā)作用后，就呈現(xiàn)出水硬性。常用的激發(fā)方式有兩大類，一是物理激發(fā)：高細(xì)粉磨（采用助磨劑）；二是化學(xué)激發(fā)：采用對混凝土耐久性無害的化學(xué)物質(zhì)，激發(fā)礦渣水泥的活性?；瘜W(xué)激發(fā)方式，可分為：堿激發(fā)、硫酸鹽激發(fā)等多種激發(fā)形式。

（一）物理激發(fā)

     固體物料在施加沖擊、剪切、摩檫、壓縮、延伸等機(jī)械力作用后，其內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)會不規(guī)則化和產(chǎn)生多相晶型轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致晶格缺陷發(fā)生、比表面積增大、表面能增加等，隨之物料的熱力學(xué)性質(zhì)、結(jié)晶學(xué)性質(zhì)、物理化學(xué)性質(zhì)等都會發(fā)生規(guī)律性變化。機(jī)械粉碎是采用機(jī)械能使物料由大顆粒變成小顆粒的工藝過程。在粒徑減小的同時，自身的晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生機(jī)械化學(xué)變化的主要方面包括：

1.被激活物料原子結(jié)構(gòu)的重排和重結(jié)晶；表面層自發(fā)地重組，形成非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。

2.外來分子（氣體、表面活性劑等）在新生成的表面上自發(fā)地進(jìn)行物理吸附和化學(xué)吸附。

3.被粉碎物料的化學(xué)組成變化及顆粒之間的相互作用和化學(xué)反應(yīng)。

4.被粉碎物料物理性能變化。

     這些變化并非在所有的粉碎作業(yè)中都能顯著存在，它與機(jī)械力的施加方式、粉碎時間、粉碎環(huán)境以及被粉碎物料的種類、粒度、物理化學(xué)性質(zhì)等，都有密切的關(guān)系。

    用于水泥工業(yè)的工業(yè)固體廢棄物，一般細(xì)粉的水化速度比水泥慢得多，經(jīng)測試表明：顆粒大小在80μm（比表面積300 m2/kg）左右時，高爐礦渣水化90天左右才能產(chǎn)生與硅酸鹽水泥熟料水化28天時相應(yīng)的強(qiáng)度；粉煤灰則需150天左右才能達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度。對上述工業(yè)廢渣進(jìn)行粉磨到產(chǎn)品顆粒大小大部分在45μm（比表面積450 m2/kg）左右時，擴(kuò)大了水化反應(yīng)時的表面積，相應(yīng)地可以較大幅度地提高它們的水化速度，使它們能在較短時間內(nèi)產(chǎn)生較高的強(qiáng)度。

（二）化學(xué)激發(fā)

     粒化高爐礦渣單獨(dú)與水拌合時，反應(yīng)極慢，得不到足夠的強(qiáng)度；但在氫氧化鈣溶液的中就能夠發(fā)生水化，而在飽和的氫氧化鈣溶液中反映更快，并產(chǎn)生一定的強(qiáng)度。這說明礦渣潛在能力的發(fā)揮，必須以含有氫氧化鈣的液相為前提。這種能造成氫氧化鈣液相以激發(fā)礦渣活性的物質(zhì)稱之為堿性激發(fā)劑。它生成堿性溶液能破壞礦渣玻璃體表面結(jié)構(gòu)，使水分儀與滲入并進(jìn)行水化反應(yīng)，造成礦渣克里的分散和解體，產(chǎn)生由膠凝性的水化硅酸鈣與水化鋁酸鈣。常用的激發(fā)劑有石灰和硅酸鹽熟料。

    在含有氫氧化鈣的堿性溶液中，加入一定數(shù)量的硫酸鈣，就能使礦渣的潛在活性較為充分地發(fā)揮出來，產(chǎn)生比單獨(dú)加堿性激發(fā)劑高得多的強(qiáng)度，這一類物質(zhì)稱之為硫酸鹽激發(fā)劑。堿性介質(zhì)促使礦渣顆粒的分散、解體，并生成水化硫鋁酸鈣，促使強(qiáng)度進(jìn)一步地提高。常用的硫酸鹽激發(fā)劑有：二水石膏、半水石膏及無水石膏等。