柳钢矿渣制备试验方案：比表面积研究

1.试验配比

胶砂试验参照3.2.1节，基于复合激发剂掺量和石膏掺量的研究，按矿渣、石膏及复合激发剂优化配合比设计研究的配比方案，见表4.4.1。

表4.4.1　矿渣比表面积试验配比

2.比表面积选择

在该配比方案上，分别将矿渣按不同时间进行粉磨，粉磨后取样分析。粉体的粒度分析采用DBT-127型勃氏透气比表面积仪进行。矿渣经不同时间粉磨后的微粉比表面积见表4.4.2。

表4.4.2　矿渣经不同时间粉磨后的微粉比表面积

由表4.4.2可知，粉磨过程中，物料在外力作用下，克服内聚力，粒径减小，比表面积增加。但细度并不随时间成比例提高，大多数固体物质在粉磨的初期，颗粒粒径迅速减小，比表面积增大较快，而经过一段时间后，颗粒粒径已经较小，粉磨效率降低，比表面积增长缓慢。

高炉矿渣的粒度及分布会对矿渣的活性效果产生一定影响，而粒度分析是常用的判断手段之一。为进一步研究矿渣不同粒度及分布对矿渣胶凝材料抗压、抗折强度的影响，对不同粉磨时间的矿渣进行粒度分析。图4.4.1～图4.4.4为不同粉磨时间得到的矿渣粒度分布图。粒度分布图是一个正态分布曲线，横坐标是粒径值，该数值呈对数分布，纵坐标有区间分布和累积分布两种形式，左列是体积累计百分比，指单位体积空气中大于或小于某规定粒径的颗粒粒子体积等于颗粒的总体积的百分比对其不同粒径的关系，对应的是上升趋势的曲线图，右列是某一区间的体积百分比，区间分布表示粒径区间中颗粒的百分含量，对应的是起伏的立方图。

图4.4.1为矿渣粉磨50min的粒度分布图，由图可以看出，当矿渣粉磨50min后，矿渣粒度明显降低，D50约为11μm，最大粒径约为70μm，3μm以下颗粒约占15%。(https://www.xing528.com)

图4.4.1　粉磨50min矿渣的粒度分布图

图4.4.2为矿渣粉磨65min的粒度分布图，对比图4.4.1可以看出，矿渣粉磨65min后的粒度与粉磨50min相比，粒径明显向左偏移，说明粉磨65min的矿渣粒度更细，从图中可以看出，粉磨65min的矿渣粒度D50约为8μm，最大粒径约为59μm，3μm以下颗粒约占22%。

图4.4.3为矿渣粉磨90min的粒度分布图，矿渣粉磨90min后粒度进一步减小，D50约为6μm，最大粒径约为50μm，3μm以下颗粒约占29%。从图中可以看出，粉磨90min的矿渣粒度分布更加均匀，主要集中在2～27μm之间。

图4.4.2　粉磨65min矿渣的粒度分布图

图4.4.3　粉磨90min矿渣的粒度分布图

图4.4.4为矿渣粉磨120min的粒度分布图，当矿渣粉磨120min后D50约为3.5μm，最大粒径约为30μm，3μm以下颗粒约占47%。细粒物料所占百分比明显增加。

对比图4.4.1～图4.4.4可以发现，随着矿渣粉磨时间的增加，矿渣粒径逐渐减小，这与表4.4.2矿渣经不同时间粉磨后的微粉比表面积逐渐增加相符合。