湿选钢渣尾泥的机械活化及其在混凝土中的应用

为实现湿选钢渣尾泥的大规模资源化利用,通过机械活化方法制备钢渣尾泥复合胶凝材料,以铁尾矿和废石为骨料制备C40混凝土,并研究钢渣尾泥复合胶凝材料对混凝土性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、扫面电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）等微观测试手段分析钢渣尾泥复合胶凝材料的水化机理。结果表明：钢渣尾泥比表面积为490 m2/kg时,胶凝材料中钢渣尾泥掺量30%、矿渣55%、脱硫石膏15%条件下,C40混凝土的28 d抗压强度可达42.16 MPa,满足混凝土强度设计要求。复合胶凝材料的水化产物主要为AFt和C-S-H凝胶,随着水化龄期的增加,C-S-H凝胶大量生成并与AFt晶体紧密交织,保证了混凝土的强度增长。     

激发剂对钢渣胶凝材料性能的影响

以钢渣、矿渣、水泥熟料为主要原料,并掺入少量激发剂,成功制备了高强、高钢渣掺量的钢渣胶凝材料.探讨了激发剂、熟料掺量、钢渣掺量对钢渣胶凝材料性能的影响,并通过SEM,XRD分析了激发剂对钢渣胶凝材料浆体水化产物及水泥石微观结构的作用.结果表明:激发剂显著提高了钢渣的活性,从而大幅度提高了钢渣胶凝材料的早期性能;掺加激发剂后,钢渣胶凝材料3 d抗压强度可增加119.7%;激发荆对钢渣胶凝材料浆体水化产物种类的影响不大;与硅酸盐水泥浆体相比,钢渣胶凝材料浆体中C-S-H凝胶和Aft晶体含量明显增多,Ca(OH)2晶体含量显著降低.     

大掺量固废胶凝材料制备C50高耐磨路面混凝土

为了大规模消纳钢铁冶炼渣,实现其高附加值利用,并改善因重载交通造成普通混凝土路面严重磨损和劣化的现状,采用钢渣和矿渣作为主要胶凝材料,在少量水泥熟料的激发作用下,研究矿渣与钢渣的掺比对钢渣-矿渣复合胶凝材料力学性能及耐磨性能的影响规律,并采用XRD、FTIR及SEM对胶凝体系的水化产物及微观形貌进行分析。结果表明,以GBFS∶SS=2.0为分界线,混凝土抗压强度的增长速率减弱而耐磨性能下降;不同矿渣与钢渣掺比的复合胶凝体系水化产物均为C-S-H(C-A-S-H)凝胶、CH及CaCO3,此外还含有少量未反应完全的C2S和C3S,及不参与水化的RO相和C2F;少量水泥的激发作用,可以促进矿渣与钢渣的协同水化,增加微细颗粒间的结合力,提高分子网络的聚合度,而RO相和C2F作为微细集料填充孔隙并改善界面过渡区结构。     

三异丙醇胺-碳酸钠协同激发矿渣-粉煤灰体系的力学性能和水化历程

碳酸钠激发矿渣-粉煤灰体系是一种弱碱激发的低碳胶凝材料,与强碱激发胶凝材料相比,具有更低的碳排放,但其早期水化活性差、强度发展缓慢。提出了采用三异丙醇胺(TIPA)加速体系离子溶出,进而促进胶凝材料体系水化及强度发展的技术思路。通过抗压强度测试,研究了TIPA对碳酸钠激发矿渣-粉煤灰体系力学性能的影响规律;通过水化热测试,分析了该体系的水化动力学过程;通过XRD、TGA等测试手段,分析了水化产物特征;通过SEM观测了硬化浆体的微观形貌,并讨论了离子溶出与pH值的变化规律。结果表明,掺0.03%TIPA可显著促进矿渣-粉煤灰体系的离子溶出,加速水化,提高其早期强度。     

无机激发剂对碱矿渣-钢渣胶凝材料抗压强度的影响

为研究几种常用无机激发剂对碱矿渣-钢渣胶凝材料抗压强度的影响,试验选取了水玻璃、NaOH、Na_2CO_3、Na_3PO_4、Na_2SO_4这5种激发剂,在改变激发剂种类和配合比的情况下,探讨其对碱激发矿渣-钢渣胶凝材料体系抗压强度的影响。并通过XRD和SEM作进一步表征。结果表明:在激发剂单掺体系中,水玻璃的效果最好,其所作用的强度最高,28 d强度达55.43 MPa;在以水玻璃为主要激发剂的碱激发剂复掺体系中,碱含量为4.5%的水玻璃与碱含量0.5%的Na_2CO_3的复掺效果相对较好,28 d强度为65.06 MPa,与单掺水玻璃相比,强度提高了约17%,引入的CO_3~(2-)有利于胶凝体系形成沸石类和方解石类水化产物。     

冶金渣制备生态型人工鱼礁混凝土的试验研究

通过正交试验研究了矿渣钢渣熟料石膏体系胶凝材料的强度。胶凝材料正交试验表明：矿渣：钢渣的复合比为7∶1,矿渣和钢渣的比表面积分别为480 m 2·kg -1和550 m 2·kg -1,并与10%的水泥熟料和10%的脱硫石膏复合的胶凝材料具有较高的强度。以优化后的胶凝材料代替水泥,并以热闷法稳定化的钢渣颗粒为骨料,可以制备出抗压强度达到65 MPa以上的人工鱼礁混凝土。利用XRD和SEM方法分析胶凝材料的水化过程,结果表明,水化反应主要生成AFt相和C-S-H凝胶,钢渣、水泥熟料和脱硫石膏的协同作用对矿渣的火山灰活性反应具有重要促进作用。     

碱激发锰渣矿渣胶凝材料的力学性能及水化过程研究

利用基于水玻璃形成的复合碱组分SN和少量硅酸盐水泥共同激发锰渣-矿渣体系,制备出碱激发胶凝材料,并对该胶凝材料的力学性能及水化过程进行了探讨。结果表明:水化3～7d内是该碱激发胶凝材料中锰渣与矿渣的适应性由劣向好转变的关键。水化初期(3d前),随着矿渣替代锰渣量增加,碱激发胶凝材料中生成水化产物的程度变慢,抗压强度降低;水化7d后,碱激发锰渣-矿渣胶凝材料中随着矿渣替代量的增加,石英(SiO2)被剥蚀解体量增多,体系的溶解-聚合程度逐渐提高,水化产物逐渐增多,化学结合水量逐渐增大,抗压强度逐渐提高。     

镁渣胶凝材料强度影响因素的研究

以镁渣、矿渣、水泥熟料配制镁渣胶凝材料,探讨了镁渣掺量、水泥熟料掺量、物料粉磨工艺、辅助激发剂复掺对镁渣胶凝材料强度(抗压和抗折强度)的影响,分析了镁渣胶凝材料水化产物的矿物组成.结果表明:当镁渣与矿渣掺量相等时,镁渣胶凝材料有较好的强度;镁渣胶凝材料水化较慢,28d后强度还有大幅度的增长;水泥熟料掺量越大,镁渣胶凝材料强度越高;相比先磨后混工艺,先混后磨工艺所制备的镁渣胶凝材料有更好的强度;复掺3种辅助激发剂(水玻璃、硫酸钠、石膏)后,镁渣胶凝材料强度性能达到32.5强度等级复合水泥标准要求.镁渣胶凝材料水化产物主要由C-S-H,Ca(OH)_2和AFt等组成.     

碱钢渣混凝土力学性能及耐久性能的试验研究

掺入一定比例及质量的复合激发剂,通过改变钢渣粉、矿渣粉及水泥等胶凝材料的比例,研究碱激发钢渣混凝土的力学性能及耐久性能,并采用XRD和扫描电镜等测试手段对其微结构进行分析。试验结果表明:在满足配置混凝土工作性能的前提下,钢渣掺量为40%、矿渣掺量为35%、硅灰掺量为5%、水泥掺量仅为20%,得到混凝土的强度等级可达C40,高于设计强度等级C30,且抗碳化性、抗冻性及抗硫酸盐侵蚀性等耐久性能优异;微观分析表明,此配合比混凝土的胶凝体系28 d水化产物结构致密,且孔隙较少,后期强度发展较好,胶凝体系与骨料之间结合性较好。     

辅助性胶凝材料对混凝土力学性能的影响

通过不同细度矿渣-钢渣、矿渣-粉煤灰、粉煤灰-钢渣的复合,制备出不同粒度分布的复合辅助性胶凝材料,研究了复合辅助性胶凝材料的掺入对混凝土工作性能和力学性能的影响.试验结果表明:矿渣细度对混凝土早期强度影响较大,矿渣越细,混凝土早期强度越高;含有粉煤灰的复合体系中,粉煤灰具有较好的形态减水效应;同时还发现简单的将最细矿渣...     

水灰比对过硫磷石膏矿渣水泥强度的影响

探究不同的水灰比对过硫磷石膏矿渣水泥(磷石膏基水泥)强度的影响,并通过XRD、SEM、DSC对不同水灰比过硫磷石膏矿渣水泥的水化产物、水化过程和机理进行了分析,结果表明:与普通硅酸盐水泥不同,过硫磷石膏矿渣水泥的强度在水灰比0.36时强度最高,继续降低水灰比,水泥强度反而下降。这是由于矿渣是在碱性的液相中溶解和形成水化产物,如果水灰比太低,水在早期形成水化产物而消耗完毕,阻碍了矿渣的后期水化,水化产物减少,从而使强度降低。     

磷渣对硅酸盐水泥水化硬化的影响研究

采用XRD、差热分析、SEM和压汞仪等现代测试手段研究了磷渣对硅酸盐水泥水化硬化的影响，结果表明：磷渣和粉煤灰一样具有火山灰效应，但由于磷渣的缓凝作用，对水泥的早期水化均有一定程度的减缓，微观结构比较疏松，早期孔隙率较高。     

碱矿渣水泥的研究与发展

本文综述了近年来关于矿渣的结构新观点,碱激发矿渣的机理,碱矿渣水泥的水化,制备高强碱矿渣水泥及混凝土的方法与途径等方面的研究成果,指出了碱矿渣水泥的研究与应用的热点问题。     

氟、磷对铝酸三钙水化过程的影响

利用XRD、SEM及化学结合水测定等方法,探讨了磷渣中可溶性氟、磷对C3A的水化作用机理。研究结果表明磷渣中可溶性的氟和磷可以明显延缓C3A的早期水化反应。     

钠盐激发钢渣水泥的早期水化特性及动力学

采用钠盐作为激发剂,通过水化热测定、扫描电镜(SEM)分析和水化动力学模拟,研究了不同钠盐激发钢渣水泥的早期水化进程、水化特性及其水化动力学.结果 表明:钠盐掺入不影响钢渣水泥的水化进程,掺与不掺钠盐的钢渣水泥水化进程均分为起始快速放热期、诱导期、加速期、减速期和衰减期5个阶段;加速期水化反应由成核反应控制,属自催化反应;减速期水化反应由相边界反应与扩散机制共同控制;衰减期水化反应由扩散机制控制;由于反应机理的不同,加速期反应速率常数是衰减期的6～8倍,掺入钠盐的钢渣水泥反应速率常数大于未掺钠盐的,钠盐的掺入有助于钢渣水泥水化反应的进行,不同钠盐对水化的促进作用表现不同,加速期前铝酸钠对水化的促进效果较好,而到减速期后硅酸钠表现更佳.     

-3℃下不同矿粉掺量对水泥水化影响的试验研究

通过试验研究在-3℃环境下不同矿粉掺量的水泥浆体在一定龄期内的水化热以及水化程度,利用试验数据采用近似矩形法和直接法计算出水泥水化放热量,分析出不同矿粉掺量的水泥浆体在-3℃的水化程度,比较不同矿粉掺量水泥浆体水化放热量得出其水化规律,比较不同入模温度对水泥水化的影响程度,同时提出水泥浆体处于负温下水化热测定的方法。试验结果表明:-3℃下10%、20%、30%的矿粉替代量在1、3、7、14、28 d龄期下水化放出的热量比不加矿粉掺合料的水泥浆体放热量低1%~6%。通过试验得出入模温度以及水化温度对水泥水化过程影响至关重要,同时在一定龄期下,矿粉对水泥的水化有抑制作用,矿粉取代水泥的量越高水泥水化放热量越低。     

铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化热及动力学研究

采用等温量热法,分别测定了铜渣粉磨时间为30、60min,掺量为0%、20%、30%和40%的铜渣粉水泥复合胶凝体系的水化放热速率和放热量,分析了铜渣粉细度和掺量对复合胶凝体系水化反应历程的影响,并且基于Kstulovic Dabic模型计算得到了水化动力学参数.结果表明：铜渣粉推迟了复合胶凝体系的诱导期结束时间、加速期开始时间以及第2放热峰出现时间,降低了复合胶凝体系水化放热量及水化速率;水化12h前,铜渣粉对复合胶凝体系水化热呈抑制作用;水化12h后,铜渣粉活性逐渐被激发,水化速率加快;铜渣粉水泥复合胶凝体系的水化反应经历结晶成核与晶体生长相边界反应扩散作用（NG I D）过程,由Kstulovic Dabic水化动力学模型计算得到的铜渣粉水泥复合胶凝体系水化反应速率曲线,能够较好地分段模拟由量热试验得到的水化速率曲线;复合胶凝体系的结晶成核与晶体生长（NG）过程随铜渣粉掺量的增加和细度的降低而延长,相边界反应（I）过程随铜渣粉掺量的增加而缩短.     

磨细矿渣对不同细度水泥水化性能的影响

从抗压强度、化学结合水含量、XRD分析和SEM分析等方面研究了磨细矿渣对不同细度水泥水化性能的影响,以期丰富水泥水化基础理论,而且对矿渣的综合利用以及混凝土的制备和应用能产生一定的作用。     

少熟料矿渣水泥的理论与实践

分析矿渣和硅酸盐水泥熟料矿物的化学组成、水化过程和水化产物,估算出矿渣水泥中矿渣的最大掺量,并通过实验进行验证。