碳纳米管水泥基复合材料高温力学性能实验研究

研究多壁碳纳米管(MWCNTs)掺量(0wt％、0.05wt％、0.08wt％、0.10wt％、0.20wt％)对碳纳米管水泥基复合材料(CNT/CC)高温力学性能的影响.分别测试了常温时以及200℃、400℃、600℃和800℃高温后CNT/CC净浆试件的质量损失、抗折强度和抗压强度.结果表明:MWCNTs的加入能够降低水泥基体内部蒸汽压和温度梯度,有效地提高水泥基体抗高温爆裂能力.MWCNTs的掺入可在一定程度上降低水泥基材料的高温质量损失,但掺量过大时由于催化剂的热分解,质量损失会有所增加.热作用时,MWCNTs表面和端部易产生一些亲水基团和缺陷位,在一定程度上缓解了水泥基复合材料高温性能的劣化.800℃后,CNT/CC的相对残余抗折强度和相对残余抗压强度分别约为30％ ～35％和45％ ～50％.     

窑灰活化煤矸石水泥的性能研究

以窑灰活化煤矸石为混合材取代部分水泥熟料，测试其凝结时间、强度；以30％的取代量，研究了水泥的抗硫酸盐侵蚀和抑制碱集料反应性能。结果表明：（1）窑灰活化煤矸石的掺入使水泥凝结时向有所延长，掺入10％的窑灰活化煤矸石在一定程度上提高了水泥的后期强度，继续增加窑灰活化煤矸石的掺量，水泥的强度有所下降，掺量到30％时强度下降比较明显。（2）窑灰活化煤矸石的掺入，可使水泥的抗硫酸盐侵蚀性能有比较大的提高，抑制碱集料反应能力有所改善，但改善幅度有限。     

应用多组份工业废渣配料的窑灰作水泥混合材的研究

通过试验对采用多组份工业废渣配料的窑灰作水泥混合材使用的可能性进行了探讨,并开发出了陈化窑灰和掺生料陈化窑灰,对三种窑灰掺入水泥的性能进行了试验比较,证实了这三种窑灰都具有良好的活性,都可作水泥混合材使用。特别是陈化窑灰性能更好,其在单掺试验中,同等掺量下,对水泥早期强度的提高幅度是普通窑灰的一倍,并具有良好的促凝效果。中纯熟料水泥中掺入6％—15％时其三大抗压强度提高达30％—50％,28天强度可保持同等水平;其掺入量达45％时对试验所检测水泥性能项目仍无不良影响。     

水泥窑协同处置重金属污染土壤对熟料质量的影响

本文以青山沿江片E2地块场地重金属污染土壤替代水泥生产的黏土质原料，在葛洲坝集团水泥有限公司的一条4?800 t/d生产线进行试验。结果表明，0~600 t/d的6个梯度掺量试验中，随掺量增加，熟料强度下降明显，但仍符合国标要求；熟料重金属含量和浸出浓度均低于《水泥窑协同处置固体废物技术规范》要求。为了保证生产质量，建议处置量不超过300 t/d。     

高温后水泥基材料抗压强度与微观结构研究

为了探讨高温引起水泥基材料力学性能劣化的机理,通过强度、X射线衍射和扫描电镜观测试验,研究了高温对水泥基材料抗压强度和微观结构的影响.结果 表明:200℃时水泥砂浆抗压强度下降14.8％,400℃时强度有所恢复,600℃和800℃时,水泥砂浆抗压强度分别下降39.9％和72.3％.200 ℃时水泥浆体中钙矾石的衍射峰消失,高于400℃时Ca(OH)2开始脱水分解,高于600 ℃时CaCO3开始脱水分解;随着温度升高,水泥水化产物分解得到的CaO、C2S和C3S等逐渐增多.低于400℃时,水泥浆体微观形貌没有明显变化,超过400 ℃时,随着温度的升高,水泥浆体微观形态由致密的层状和絮凝状变为疏松多孔的片状和碎屑状.高温引起水泥水化产物脱水分解、孔隙增多是水泥基材料力学性能劣化的主要因素.     

灵寿高岭土原矿在水泥基材料中的应用研究

对河北灵寿县高岭土原矿进行表征分析,包括X射线衍射和热重差热分析,并将其在程序实验炉内煅烧,煅烧温度设为550、650、750和850℃,煅烧时间为1、2和3h以制得活性偏高岭土.利用强度活性指数测试法确定各偏高岭土试样的活性,并分析其作为水泥替代材料的潜力.结果表明煅烧至650℃、3h制得的偏高岭土活性最高,替代20％水泥的砂浆28 d抗压强度可达到纯水泥砂浆强度的90％.     

水泥窑用低水泥浇注料性能的研究

以矾土为主要原料,铝酸钙水泥和硅微粉为结合系统,研究了不同热处理温度对水泥窑用低水泥浇注料性能的影响。试样自然干燥24h脱模后,再经110℃烘干24h,分别于300℃、500℃、700℃、900℃、1100℃、1300℃和1500℃热处理3h。检测各温度热处理后试样的体积密度(B.D)、线变化率(P.L.C)、常温抗折强度(M.O.R)、常温耐压强度(C.C.S)、常温耐磨性能以及试样的热膨胀系数和抗热震性能。结果表明,随着热处理温度的提高,水泥窑用低水泥浇注料的体积密度呈现先减小后不变再增大的变化规律;线变化率呈现收缩先增大后减小再增大的变化规律;常温抗折强度和常温耐压强度呈现先增大后减小再增大的变化规律。水泥窑用低水泥浇注料经过1500℃热处理后的磨损量小于经过1300℃热处理后的磨损量。水泥窑用低水泥浇注料具有相对优良的抗热震性能。     

窑灰水泥对软土的固化作用研究

窑灰水泥是用窑灰在1300～1350℃低温烧成的熟料,加适量石膏粉磨而成.研究表明:高硫、高碱的窑灰水泥,自身强度低,但固化软土的强度优于425#水泥固化土的强度;窑灰熟料中的硫、碱、f-CaO在软土固化中起着积极的作用;适量的石膏掺入也有利于窑灰水泥固化土强度的提高.     

水泥窑协同处置污染土壤示范应用研究

本文对水泥窑协同处置污染土壤进行了示范应用研究。污染土壤热解析工艺与水泥窑协同处置工艺相结合,以窑头热风为热源采用顺流式回转烘干脱附工艺热解析处置后的污染土壤进入生料配料系统,随生料进入后续熟料煅烧工序,含小分子有机物的热解析气体通过两段式篦冷机进入回转窑内彻底燃烧分解。示范应用期间水泥窑协同处置污染土壤过程中无结皮风险,对窑工况影响较小,与对照组相比,协同处置过程中大气污染物排放浓度、常规物理性能指标变化较小;煅烧出的熟料中重金属浸出量低于规范限定含量限值。根据以往运行经验,协同处置含重金属的废弃物必须配备较为完善的尾气处理系统。     

硫氰酸钠与聚羧酸减水剂复配对水泥水化的影响研究

采用硫氰酸钠(SN)对普通聚羧酸减水剂(PC)进行复配改性,旨在开发一种低温、早强型聚羧酸减水剂.对比测试了PC与PC +SN对水泥胶砂与混凝土在低温(5℃)和常温(20℃)两种养护温度下强度发展的影响,通过对水泥水化热与水泥浆体化学结合水、水化产物、微结构与孔结构的测试,分析了SN早强剂对水泥浆体早期水化性能的影响.结果表明:在养护温度5℃时,掺入PC +SN的水泥胶砂1d、3d、7d、28 d强度较掺PC比,分别提高了138.5％、48.3％、51.2％、17.2％,掺入PC +SN的混凝土1d、3d、7d、28 d强度分别增长了182.1％、35.2％、34.9％、31％,而20 ℃条件养护时PC +SN的早强效果并不显著;PC复配SN早强剂后,增加了水泥早期水化放热速率与放热量,提高了水泥的水化程度,且浆体的水化产物数量增多,孔隙率降低,孔径减小,从而有利于混凝土早期强度的提高.     

我国水泥工业自动化的现状及发展方向

１水泥厂计算机控制系统的选型 ９０年代以来，我国新投产的大中型水泥厂几乎全部采用了计算机控制系统用于控制、监视与管理，这种系统不仅在新型干法水泥厂，甚至在立窑群厂、湿法厂、粉磨站也开始被采用。计算机控制系统的可靠性和强有力的控制功能已不再被人们所怀疑，相反希望更充分地发挥计算机控制系统的强大威力，提出将一些子控制系统综合在主控制系统中的要求。综合我国各类水泥工厂选用的计算机控制系统，大致有以下几种组态方式：１．１ＰＬＣ＋数采＋多回路调节器 以９０年初投产的新疆水泥厂、吉林双阳水泥厂一线为代表，在纵…     

普通硅酸盐水泥基矿物掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响

本文研究了普通硅酸盐水泥掺量及不同种类和掺量的矿物掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响.结果表明普通硅酸盐水泥掺量小于60％时,普硅水泥-硫铝酸盐水泥体系(OPC-SAC体系)的胶砂强度随着普通硅酸水泥掺量的增加而降低,普通硅酸盐水泥掺量大于60％时,OPC-SAC体系的胶砂强度随着普通硅酸水泥掺量的增加而增大.并且对早期强度的影响较大.在硫铝酸盐水泥体系中掺入矿渣、粉煤灰和硅灰时,其胶砂强度随着掺量的增加而降低,在相同掺量下,矿物掺合料对强度的贡献率为:硅灰＞矿粉＞粉煤灰,对凝结时间的影响强弱为:硅灰＞矿粉＞粉煤灰.     

复合型水泥助磨剂对硅酸盐水泥性能的影响

通过采用正交试验的方法对选出4种助磨效果较好的单组分助磨剂进行助磨组分的优化设计;在确定助磨组分的基础上掺加无机增强组分,配制出复合型水泥助磨剂.结果表明:与空白样进行对比,掺加复合型水泥助磨剂使水泥细度降低63.1％,比表面积增加7.0％,3d、7d和28 d抗压强度分别提高17.9％、17.8％和16.8％,同时使3 ～ 32 μm范围内水泥颗粒提高11.3％,优化了水泥的颗粒级配,提高了水泥的早期和后期抗压强度.     

水泥胶砂中水泥水化的高光谱特征分析

针对现有水泥水化产物检测方法的局限性,提出了一种基于高光谱技术的水泥胶砂中水泥水化产物无损检测的新方法.试验选取不同龄期、位置、形状、干湿状态的水泥胶砂试块样本,进行高光谱数据采集处理、回归建模和SFF拟合分析.结果 表明:水泥胶砂1～28 d试块光谱曲线总体变化趋势一致,光谱曲线吸收特征的反射率随着龄期增长而递增;龄期为226 d水泥胶砂试块不同观测位置、形状、干湿状态的光谱曲线总体变化趋势一致,但是对应的吸收谷位置和吸收深度上存在一定差异;同龄期为226 d样本的SFF拟合结果表明,水泥胶砂试块上表面的水化产物与其它位置样本的水化产物基本一致,且受含水率、表面光滑度和粒径大小等因素的光谱噪声影响较小,可以作为高光谱无损初步检测的标准观测面.     

水泥增效剂对普通硅酸盐水泥性能的影响

本文研究水泥增效剂对硅酸盐水泥凝结时间、胶砂强度以及水化程度的影响,并利用XRD和SEM测试手段对水泥增效剂改性水泥的水化产物及硬化浆体的形貌进行了分析.实验结果表明:水泥增效剂的掺入,缩短了水泥浆体的凝结时间,提高了水泥胶砂的抗压强度及抗折强度,促进了硅酸盐水泥早期水化.XRD与SEM分析表明:水泥增效剂的掺入不仅提高了水泥的水化程度,增加了钙矾石的生成量,而且改善了水泥浆体的微观结构.     

树枝状聚酰胺在水泥颗粒表面的吸附性能及对水泥浆体性能的影响

以乙二胺与丙烯酸甲酯为单体,通过交替进行Michael加成反应和酰胺化缩合反应,制得了繁衍代(同心支化官能团数)为0.5~3.5、端基分别为酯基与胺基的具有树枝状分子结构的聚酰胺。通过红外光谱与核磁共振谱证实了合成分子结构与设计一致。通过酯基在碱性条件下水解生成羧基,制得端基为羧基的0.5~3.5代树枝状分子。研究了端基分别为胺基、酯基与羧基不同繁衍代的树枝状分子对水泥净浆流动度、水泥净浆zeta电位和水泥水化过程的影响及其在水泥表面的吸附性能。结果表明:端基为羧基和酯基的树枝状分子可以吸附在水泥颗粒上,并显著降低水泥颗粒表面zeta电位;代数越高,zeta电位降低越明显,对水泥净浆分散能力越强,证实了树枝状分子作为水泥基材料减水剂的潜在可行性;端基为胺基的树枝状聚酰胺对水泥水化过程几乎无影响,而端基为酯基和羧基的树枝状聚酰胺对水泥水化表现出明显的缓凝作用,代数越大,缓凝作用越强。     

聚焦水泥产能

中国水泥:国发[2009]38号文指出:"2008年水泥产能18.7亿吨,其中新型干法水泥11亿吨,特种水泥与粉磨站产能2.7亿吨,落后产能约5亿吨,当年水泥产量14亿吨.目前在建水泥生产线418条,产能6.2亿吨,另外还有已核准尚未开工的生产线147条,产能2.1亿吨.这些产能全部建成后,水泥产能将达到27亿吨,市场需求仅为16亿吨,产能将严重过剩".文件中还明确要求各省必须尽快制定三年内彻底淘汰落后水泥产能的时间表,这是非常有远见的决策,符合产业结构调整的方向和要求.     

土聚水泥的研究

以粘土为原料,在碱性激发剂和外加剂的作用下,获得了土壤聚合物水泥.采用XRD和SEM等手段,分析了土聚水泥的反应机理.结果表明:经适当措施处理得到的土聚水泥,硬化浆体为沸石型凝胶,具有早强、高强、耐酸、耐高温性能.     

羧酸类助磨剂对硅酸盐水泥性能的影响

助磨剂的使用改善了粉磨物料的分散性和流动性,使粉磨效率得到提高,从而降低了能耗.本文研究的三种羧酸型助磨剂,在粉磨时间、物料比例相同,助磨剂掺量不同的情况下磨制矿渣硅酸盐水泥,通过测试水泥的力学性能,比表面积,细度及水泥粒径,研究羧酸类助磨剂对水泥性能的影响.实验结果表明:三种助磨剂对粉磨后水泥的强度和细度均有所提高,其中4OH助磨剂掺量0.5‰时3d强度提高了5.1％,28d强度提高了5.6％,28d抗压强度提高最高达17.1％,抗折强度高达2.9％;其中在通过0.08 mm方孔筛的筛分后,CA8助磨剂在掺量为0.7‰时,筛余百分数可达1.48％,比表面积可达4753 cm2/g,提高4.8％.     

磷铝酸盐水泥增强硅酸盐水泥力学性能的研究

以磷铝酸盐水泥和硅酸盐水泥熟料为原料,并掺入石膏和外加剂,磨制复合水泥。根据所设计的试验方案,以净浆抗压强度为考核指标,确定了复合水泥的最佳组成。测定了复合水泥的力学性能,并利用XRD、SEM、IR等测试手段对水化产物进行了分析,讨论了磷铝酸盐水泥增强硅酸盐水泥力学性能的机理。