赤泥制备碱激发胶凝材料的性能

分别以拜耳法赤泥、烧结法赤泥为原料,进行碱激发胶凝材料的制备研究,并对其制备碱激发胶凝材料的可行性进行了评价。研究结果表明,拜耳法赤泥的胶凝活性极低,不适宜用作碱激发胶凝材料的制备原料;烧结法赤泥因含有具有一定胶凝活性的β-硅酸二钙,因此可用作碱激发胶凝材料的制备原料。以烧结法赤泥和矿渣组成二元复合体系,以模数2.40的液体水玻璃为激发剂制备碱激发胶凝材料,在矿渣掺量30%、赤泥掺量70%的条件下,激发剂的最佳掺量为5.0%。所制备碱激发砂浆试样的3d、28d抗压强度可分别达到35.0 MPa、65.0 MPa以上。     

蒸汽养护对赤泥基碱激发胶凝材料性能及微观结构的影响

以烧结法赤泥为原料、水玻璃为激发剂制备碱激发胶凝材料,并对蒸汽养护(60℃)对赤泥基碱激发胶凝材料性能及产物、微观形貌的影响进行了研究。结果表明,蒸汽养护条件下,赤泥基碱激发胶凝材料的主要反应产物为C-S-H凝胶;蒸汽养护可促进赤泥基碱激发胶凝材料的水化反应,从而使基体结构更为致密,强度显著提高;经60℃蒸汽养护48 h的赤泥基碱激发砂浆,其3、28 d抗压强度可分别达到34.8、65.7 MPa。     

高贝利特水泥-赤泥地聚合物材料制备研究

目前世界上90%多氧化铝是采用拜耳法生产的,该方法产生的赤泥碱性较高但活性较低,资源化利用非常困难。利用高贝利特硫铝酸盐水泥和石油焦脱硫石膏渣激发拜耳法赤泥,制备高贝利特水泥-赤泥基地聚合物。通过正交试验方法,合理设计配合比,得到赤泥与水泥比例为3∶1,石油焦渣掺量为40%时,28 d抗压强度达到25 MPa以上。通过XRF、XRD、SEM等微观观测手段对水化反应产物进行分析,发现该胶凝体系的主要水化产物是水化硫铝酸钙和硅酸盐凝胶,水化产物结构致密,是强度的重要来源。研究结果表明高贝利特水泥和石油焦脱硫石膏渣对拜耳法赤泥有较好的活化作用,能够促进水泥-赤泥体系的强度增长。将为探索拜耳法赤泥的资源化再生研究提供有益参考。     

赤泥作为胶凝材料的可行性研究

本文以拜耳法赤泥、矿渣、粉煤灰等工业废渣为主要原料研究并制备碱激发胶凝材料,并通过正交试验找出赤泥、矿渣和粉煤友的最佳配比。制备性能较好的碱激发胶凝材料。     

矿化微生物对赤泥基碱激发胶凝材料性能的增强研究

通过微生物矿化技术提升赤泥的碱激发反应,研究了矿化微生物用量、Ca(OH)₂用量和尿素浓度对赤泥基碱激发胶凝材料强度的影响;通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析了矿化微生物作用下碱激发胶凝材料的物相变化与微观形貌,并对矿化微生物改性赤泥基碱激发胶凝材料机理进行分析.结果表明：微生物矿化作用可以促进赤泥的碱激发反应,生成更多的胶凝物质,增加体系密实度,从而提高赤泥基碱激发胶凝材料的强度;赤泥基碱激发胶凝材料的强度随矿化微生物用量、尿素浓度及养护龄期的增加而增大;当加入1.5 mol/L尿素和75 mL矿化微生物时,赤泥强度增加最为显著,相较仅加入等量Ca(OH)₂的工况,提升幅度可达85.7%;与此同时,微生物矿化作用还显著加快了胶凝材料强度的增长速率,有利于胶凝材料早期强度的形成.     

热处理活化拜耳法赤泥制备低碳胶凝材料的研究

为了探究热处理对拜耳法赤泥胶凝特性的影响，采用对比强度法评价不同温度煅烧下赤泥的胶凝特性；并将赤泥与水泥熟料、石灰石粉、石膏按比例混合制备低碳胶凝材料，探究赤泥的热处理温度对低碳胶凝材料性能的影响，通过XRD分析赤泥的热处理温度对物相变化和胶凝材料的水化产物的影响。结果表明：随着热处理温度的升高，赤泥胶凝特性逐渐增强后减弱，在600℃时达到最佳；所制备的胶凝材料早期强度较高，但后期强度增长缓慢；胶凝特性好的赤泥在的水化反应中消耗更多的CH，同时会生成少量的单碳铝酸盐；利用热处理活化的赤泥制备的低碳胶凝材料每吨可减少约30%的CO₂排放和20%的能耗。     

赤泥活性改进及其对水泥熟料性能的影响研究

将赤泥焙烧活化应用到水泥基材料中是高效消纳赤泥的有效途径,对赤泥活性改进及其对水泥熟料性能的影响进行了研究.结果表明:赤泥在500℃焙烧处理60 min后的活性激发效果最明显,可以有效提高活性;在水泥熟料中掺加经活化后的赤泥,体系的早期强度降幅较小,但随其掺量增加,胶砂的抗压强度下降明显;掺外加剂A可以提高赤泥-水泥熟...     

复合激发剂组分掺量对无熟料矿渣粉煤灰抗压强度影响

通过正交试验,研究复合激发剂三种组分掺量对无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料抗压强度的影响,测试胶凝材料3d、7d和28d的抗压强度并分别进行极差分析。结果表明,JS激发剂对抗压强度活性激发最强,JL最弱;无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料28d抗压强度达到44.47MPa;获得了最佳的复合激发剂掺量配方。     

碱赤泥矿渣胶凝材料性能的研究

本文用水玻璃激发赤泥和矿渣而得到了高强的无机胶凝材料———碱赤泥矿渣胶凝材料。研究了赤泥掺量、水玻璃品种和掺量以及磷酸钠的掺量对这种胶凝材料强度的影响。通过正交试验确定了其最佳的质量配比。使用XRD分析了碱赤泥矿渣胶凝材料水化过程中的水化产物     

石膏基复合胶凝材料养护制度的探讨

研究了石膏基复合胶凝材料的配比、激发剂及养护制度对制品性能的影响。结果表明,石膏-矿渣体系制品的强度和软化系数远高于纯石膏制品。最佳的养护方式是湿热养护,湿热养护可以缩短养护时间,提高生产效率,短时间内可使其抗压强度达到6.6MPa,软化系数达到0.83左右。该石膏基复合胶凝材料可用于生产高强、耐水石膏墙材。     

养护温度对赤泥-矿渣碱激发胶凝材料强度和水化产物的影响

以赤泥、矿渣为主要原料,通过掺入激发剂制备得到赤泥-矿渣胶凝材料,研究了不同养护温度对该胶凝材料强度的影响,并通过XRD、FTIR、SEM分析了养护温度对其水化产物组成及微观结构的影响。结果表明:在20~60℃内,提高养护温度,赤泥-矿渣胶凝材料的早期强度大幅度提高,经40℃和60℃养护的试样3 d抗压强度较20℃养护的分别提高54.9%和100.2%;养护温度对反应产物种类没有影响,仍为非晶态凝胶。     

矿粉掺量对碱激发凝灰岩胶凝材料性能的影响

将粒化高炉矿渣微粉(GGBS)掺入凝灰岩石粉(tuff)中,通过NaOH溶液和Na_2SiO_3溶液碱激发,制备碱激发凝灰岩胶凝材料。探究了GGBS掺量对碱激发凝灰岩胶凝材料凝结时间和力学性能的影响,并采用X射线衍射(XRD)等分析手段对样品进行微观表征,探究碱激发过程中凝灰岩石粉和GGBS的复合反应机理。结果表明:掺入GGBS可以缩短碱激发凝灰岩胶凝材料浆体的凝结时间;随着GGBS掺量的增大,碱激发凝灰岩胶凝材料的抗压强度呈现出先增大再减小的趋势,在GGBS掺量为20%时,制备的碱激发凝灰岩胶凝材料样品28 d抗压强度最高,达到73.33 MPa。微观分析表明,在碱激发剂作用下凝灰岩/矿粉复合体系发生了地质聚合反应和矿粉水化反应,生成了N-A-S-H凝胶和C-S-H凝胶共存的结构,从而提高了胶凝材料的强度。     

机械和化学激发对无水泥免烧砖性能的影响

主要研究了用循环流化床粉煤灰、烟气脱硫石膏和磨细高炉矿渣混合制备无水泥FGS胶凝材料,并由此制备免烧砖。通过机械和化学活化激发FGS胶凝材料的火山灰活性。机械激发即改变成型压力分别为20、40、60、80和100 MPa;化学激发即通过加入激发剂——水玻璃和生石灰。测试免烧砖的3、7、14、28 d抗压强度,激发剂的加入使得免烧砖的抗压强度能够达到40～50 MPa。微观分析表明,FGS胶凝材料的主要水化产物为钙矾石、N-A-S-H和C-A-S-H凝胶,其中凝胶对强度的贡献更突出。     

碱激发胶凝材料研究进展

介绍了碱激发胶凝材料的制备技术和碱激发反应机理，总结了碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能、耐久和耐高温特性。分析表明：激发剂的掺量和水玻璃模数是影响碱激发胶凝材料凝结时间和流动度的关键参数，凝结时间介于13~183min之间，终凝时间介于15~215min之间，流动度介于133~230mm之间，可通过改变激发剂的掺量和水玻璃模数使凝结时间和流动性满足不同要求；碱激发胶凝材料具有早强、高强的特点，28d抗压强度可达到60MPa以上，3d抗压强度可达到稳定强度的70%以上；碱激发胶凝材料高温下性能较稳定，在600~800℃的高温下抗压强度可达到常温状态下的60%以上；碱激发胶凝材料具有优异的抗冻融性能，其抗冻等级可达到F300以上；碱激发胶凝材料中由于没有极易遭受侵蚀的水化产物存在，故抗酸腐蚀能力强；碱激发胶凝材料由于孔结构致密，具有良好的抗渗性能。并针对碱激发胶凝材料优选配比和应用所需要解决的收缩、泛霜等问题，对未来研究的方向进行了展望。     

激发剂对高掺量炉渣复合胶凝材料早期力学性能影响研究

以硫酸钠、二水石膏、氯化钙、氢氧化钙为激发剂,对高掺量焚烧炉渣-水泥复合胶凝材料早期力学性能进行研究。试验结果表明:四种激发剂中,硫酸钠能更好地激发炉渣胶凝材料的活性,当硫酸钠掺量为2%时,试样的3d、7d、28d抗压强度分别达到12.5MPa、18.6MPa、27.6MPa。随着激发剂掺量的增加,高掺量炉渣复合胶凝材料的早期力学性能变好。     

矿渣碱激发胶凝材料固化盐渍土试验研究

为解决盐渍土路基铺设存在的溶陷、变形等问题,采用矿渣碱激发胶凝材料固化的方法对盐渍土的综合性能进行优化。通过击实试验和无侧限抗压强度试验研究了矿渣碱激发胶凝材料对盐渍土抗压强度的影响,并利用XRD和SEM分析了试样的物相组成和微观形貌。结果表明,矿渣碱激发胶凝材料固化盐渍土效果显著,掺入适量矿渣碱激发胶凝材料盐渍土的抗压强度和水稳定性显著改善,反应产物中C-S-H凝胶相含量明显增多,形成了结构稳定的胶凝-网状混合结构。水化反应生成了新的水化产物片状晶体和针棒状晶体,形成了C-S-H凝胶相和钙矾石的结构。     

玉米秸秆纤维对改性石膏基复合材料性能的影响

利用石膏基复合胶凝材料优化配合比,研究了动物蛋白发泡剂、玉米秸秆纤维对改性石膏基复合材料性能的影响,通过XRD和SEM分析了石膏基复合胶凝材料硬化体矿物相的组成、孔隙特征、玉米秸秆纤维与基体结合界面特点及各种矿物晶体发育状况。结果表明:动物蛋白发泡剂稀释液的体积掺量宜低于20%,玉米秸秆纤维适宜掺量为2%,可达到增韧和改性效果;经检测,改性石膏基复合材料的28 d抗压强度为17.2 MPa,软化系数为0.62;如果用矿渣等量取代50%粉煤灰时,28 d抗压强度为14.0 MPa,软化系数高达0.93。     

碱激发胶凝材料研究进展

介绍了碱激发胶凝材料的制备技术和碱激发反应机理,总结了碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能、耐久和耐高温特性。分析表明:激发剂的掺量和水玻璃模数是影响碱激发胶凝材料凝结时间和流动度的关键参数,凝结时间介于13～183 min之间,终凝时间介于15～215 min之间,流动度介于133～230 mm之间,可通过改变激发剂的掺量和水玻璃模数使凝结时间和流动性满足不同要求;碱激发胶凝材料具有早强、高强的特点,28 d抗压强度可达到60 MPa以上,3 d抗压强度可达到稳定强度的70%以上;碱激发胶凝材料高温下性能较稳定,在600～800℃的高温下抗压强度可达到常温状态下的60%以上;碱激发胶凝材料具有优异的抗冻融性能,其抗冻等级可达到F300以上;碱激发胶凝材料中由于没有极易遭受侵蚀的水化产物存在,故抗酸腐蚀能力强;碱激发胶凝材料由于孔结构致密,具有良好的抗渗性能。并针对碱激发胶凝材料优选配比和应用所需要解决的收缩、泛霜等问题,对未来研究的方向进行了展望。     

碱激发胶凝材料研究进展

介绍了碱激发胶凝材料的制备技术和碱激发反应机理,总结了碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能、耐久和耐高温特性。分析表明:激发剂的掺量和水玻璃模数是影响碱激发胶凝材料凝结时间和流动度的关键参数,凝结时间介于13～183 min之间,终凝时间介于15～215 min之间,流动度介于133～230 mm之间,可通过改变激发剂的掺量和水玻璃模数使凝结时间和流动性满足不同要求;碱激发胶凝材料具有早强、高强的特点,28 d抗压强度可达到60 MPa以上,3 d抗压强度可达到稳定强度的70%以上;碱激发胶凝材料高温下性能较稳定,在600～800℃的高温下抗压强度可达到常温状态下的60%以上;碱激发胶凝材料具有优异的抗冻融性能,其抗冻等级可达到F300以上;碱激发胶凝材料中由于没有极易遭受侵蚀的水化产物存在,故抗酸腐蚀能力强;碱激发胶凝材料由于孔结构致密,具有良好的抗渗性能。并针对碱激发胶凝材料优选配比和应用所需要解决的收缩、泛霜等问题,对未来研究的方向进行了展望。     

自密实高性能水泥基复合材料的研究

根据紧密堆积原理,通过正交试验研究了多元胶凝粉体材料各组分的水化进程匹配和复合胶凝效应.试验结果表明:改变胶凝组分含量和细度以及钢纤维的掺量可以调控多元胶凝粉体的流动性和强度.在90℃热水养护钢纤维体积纤维掺量在2.5%时可配制出抗折强度超40 MPa,抗压强度超200 MPa的自密实高性能水泥基复合材料.