预养护对硅钙渣复合蒸压加气混凝土宏观性能与微观结构的影响

doi:10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2025.0721

摘要/Abstract

摘要：

本文以硅钙渣、矿渣、脱硫石膏为主要原材料，通过调整新拌浆体温度、预养护温度和预养护时间等工艺参数，研究了硅钙渣复合蒸压加气混凝土制备工艺对干密度、抗压强度及微观结构的影响。结果表明，随着新拌浆体温度的升高，试样抗压强度呈先增大后减小的趋势，在45 ℃时达到峰值，较25 ℃时提升96.3%。随着预养护温度的升高，试样抗压强度呈先增大后减小的趋势，预养护温度为62.5 ℃时抗压强度较52.5 ℃时提高19.6%。预养护时间为8 h时托勃莫来石呈大叶片状有序排列，试样达到A05强度级别，预养护时间过短（<8 h）会导致主要水化产物托勃莫来石分布不均匀，预养护时间过长（>8 h）则会引发界面劣化。通过优化工艺参数（新拌浆体温度45 ℃、预养护温度62.5 ℃、预养护时间8 h）可协同提升硅钙渣复合蒸压加气混凝土力学性能与孔隙结构均匀性，为硅钙渣建材工业化应用提供理论支撑。

关键词: 硅钙渣, 蒸压加气混凝土, 预养护, 力学性能, 微观结构

Abstract:

In this paper， silicon calcium slag， slag， and desulfurization gypsum were used as the main raw materials. By adjusting the process parameters such as fresh slurry temperature， pre-curing temperature and pre-curing time， the influence of the preparation process of silicon calcium slag composite autoclaved aerated concrete on dry density， compressive strength， and microstructure was studied. The results show that with the increase of fresh slurry temperature， the compressive strength of the test block shows a trend of increasing first and then decreasing， reaching a peak at 45 ℃， an increase of 96.3% compared to 25 ℃. With the increase of pre-curing temperature， the compressive strength of the test block shows a trend of increasing first and then decreasing. When the pre-curing temperature is 62.5 ℃， the compressive strength increases by 19.6% compared to the 52.5 ℃ group. When the pre-curing time is 8 h， the tobermorite is arranged in a large leaf like orderly manner， and the test block reaches the A05 strength level. If the pre-curing time is too short （<8 h）， it will cause uneven distribution of the main hydration product tobermorite. If the pre-curing time is too long （>8 h）， it will cause interface degradation. By optimizing the process parameters （fresh slurry temperature of 45 ℃， pre-curing temperature of 62.5 ℃， pre-curing time of 8 h）， the mechanical properties and pore uniformity of silicon calcium slag composite autoclaved aerated concrete can be synergistically improved， providing theoretical support for the industrial application of calcium silicate slag building materials.

Key words: silicon calcium slag, autoclaved aerated concrete, pre-curing, mechanical property, microstructure

中图分类号:

TU528.2

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图/表 11

表 1 原材料的化学组成

Table 1 Chemical composition of raw materials

Composition	Mass fraction/%
Composition	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	CaO	MgO	SO₃	Other	LOI
Silicon calcium slag	25.49	6.12	2.17	39.85	3.04	0.56	1.83	20.94
Quartz powder	90.19	2.80	2.75	2.49	0.37	0.70	0.70	—
Desulfurization gypsum	1.83	0.59	0.37	31.63	1.68	40.30	1.40	22.20
Slag	32.25	16.49	0.73	38.23	9.85	0.01	2.22	0.22
Quicklime	1.79	1.67	—	79.70	—	2.30	6.74	7.80

表 2 试验参数设计

Table 2 Design of experimental parameters

Sample No.	Fresh slurry temperature /℃	Sample No.	Pre-curing temperature/℃	Sample No.	Pre-curing time/h
JT1	25	PT1	32.5	Pt1	5
JT2	35	PT2	42.5	Pt2	6
JT3	45	PT3	52.5	Pt3	8
JT4	55	PT4	62.5	Pt4	10
JT5	65	PT5	72.5	Pt5	12
		PT6	82.5

图1 不同新拌浆体温度下AAC的干密度和抗压强度

Fig.1 Dry density and compressive strength of AAC

图2 不同新拌浆体温度下AAC的体积膨胀率和膨胀速率曲线

Fig.2 Volume expansion ratio and expansion rate curves of at different fresh slurry temperatures AAC at different fresh slurry temperatures

图3 不同预养护温度下AAC的干密度和抗压强度

Fig.3 Dry density and compressive strength of AAC at different pre-curing temperatures

图4 不同预养护温度下AAC的扩展度

Fig.4 Dispersion degree of AAC at different

图5 不同预养护温度下AAC硬化速率

Fig.5 Hardening rate of AAC at different pre-curing temperatures

表3 不同预养护温度下AAC脱模时间

Table 3 Demoulding time of AAC at different pre-curing temperatures

Sample No.	PT1	PT2	PT3	PT4	PT5	PT6
Demoulding time/h	＞12	12	10	8	8	8

图6 不同预养护时间下AAC的干密度和抗压强度

Fig.6 Dry density and compressive strength of AAC under different pre-curing time

图7 不同预养护时间下AAC的XRD谱

Fig.7 XRD patterns of AAC under different pre-curing time

图8 不同预养护时间下AAC的SEM照片

Fig.8 SEM images of AAC under different pre-curing time

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