不同激发剂对钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学性能影响的研究

通过往钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料中掺加不同掺量的减水剂、硫酸钠和水泥,研究不同激发剂不同掺量对其力学性能的影响及影响机理,并确定各激发剂的不同掺量,以达到提高力学性能的目的。分析研究表明,当减水剂掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为1.48MPa和5.75MPa;当硫酸钠掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为2.54MPa和9.61MPa;当水泥掺量为10%时力学性能较好,其28d抗折、抗压强度分别为,6.31MPa和18.75MPa。     

煤矸石胶凝材料的试验研究

采用煤矸石活化料、矿渣和熟料作为主要原料,外掺复合激发剂来制备煤矸石胶凝材料。研究了煤矸石活化料掺量、石膏掺量以及激发剂对煤矸石胶凝材料性能的影响;并借助XRD和SEM分析了其水化机理。试验结果表明:煤矸石活化料掺量为60%时,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了15.2 MPa、22.8 MPa和35.5 MPa;石膏掺量为4%时,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了15.7 MPa、24.4 MPa和37.8 MPa;复合激发剂最佳掺量为5%,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了27.5 MPa、35.4 MPa和55.4 MPa。     

石膏基复合胶凝材料的物理力学性能研究

在石膏基复合胶凝材料优化配合比的基础上,研究了石膏原料煅烧温度、萘系减水剂、聚羧酸减水剂、养护条件等因素对其性能的影响,借助扫描电镜SEM、X射线衍射的表征手段,分析石膏基复合胶凝材料水化过程特点、凝结硬化作用机理.结果表明:当脱硫建筑石膏、粉煤灰、水泥、熟石灰用量分别为52%、25%、20%、3%,复合激发剂适量,基准水胶比0.40时,常温自然养护条件下该复合材料28 d和56 d抗压强度分别为24.25 MPa和26.20 MPa,软化系数0.816.常温下粉煤灰水化反应条件不同于一般水泥基材料的情况,关键是控制碱性激发剂用量应适中.适宜蒸养工艺参数为70℃、24 h,还需再经适当龄期常温养护,可以显著加快CSH凝胶和AFt的生成数量.     

矿渣微粉-糊精灰浆复合胶凝材料的试验研究

用矿渣微粉代替部分石灰,并对36组不同组分的矿渣微粉-糊精灰浆复合胶凝材料的力学性能和耐水性能进行试验研究.结果 表明,添加激发剂和砂含量为900 g时都可提高复合胶凝材料强度,且抗压强度随糊精浓度的增加而提高,矿渣微粉替代率为35％时28 d抗压强度较高,矿渣微粉替代率为25％时90 d抗压强度提高显著,当矿渣微粉替代率为25％、糊精浓度为16％、砂含量为900 g并添加激发剂时复合胶凝材料强度最好,其28 d抗折和抗压强度分别为0.62 MPa和3.95 MPa,90 d抗折和抗压强度分别为1.21MPa和8.31 MPa,且耐水性能达到27 d.用矿渣微粉代替部分石灰,可以提高糊精灰浆力学强度和改善耐水性能.     

磷石膏-矿渣基胶凝材料的制备及其性能研究

针对磷石膏基胶凝材料强度低、耐水差的缺点,运用碱激发剂改善磷石膏基胶凝材料的力学性能和耐水性。采用扫描电镜、X射线衍射和压汞法分析磷石膏基胶凝材料水化产物和孔结构。结果表明：将磷石膏在140 ℃条件下热活化4 h后得半水石膏,按m（半水石膏）∶m（矿渣）∶m（生石灰）=60∶40∶4配制粉料,水胶质量比为0.6,掺1%（质量分数）的碱激发剂,磷石膏基胶凝材料抗压强度和抗折强度分别为40.6 MPa和11.3 MPa,软化系数为0.84;硬化体中二水石膏和钙矾石为基本骨架,C-S-H凝胶包覆各组分形成致密网状结构,保证材料高强高耐水性。     

基于BP神经网络模型充填体粉煤灰基胶凝材料早强激发剂优化研究

为了降低充填采矿成本,金川矿利用生石灰、脱硫灰渣、粉煤灰、酒钢渣粉等废弃物,开发了适用于戈壁集料的低成本粉煤灰基胶凝材料。但该种胶凝材料不能满足下向分层胶结充填法采矿对胶结充填体早期强度要求,为此,本文开展胶凝材料早强复合激发剂研究。首先,选择促凝剂、芒硝、亚硫酸钠、萘系,开展复合激发剂配方正交试验;然后,利用正交试验结果作为训练样本,建立BP神经网络模型,进行不同配比复合激发剂的胶凝材料早期强度预测与迭代优化;最后,采用DPS和MATLAB建立优化模型进行求解,获得复合激发剂优化配比。研究结果表明,促凝剂和萘系掺量为0%,芒硝掺量为1.73%,亚硫酸钠掺量为1.1%时,早强复合激发剂成本为11.5元/m3,胶结充填体3d和7d强度分别达到0.51MPa和1.51MPa,这种强度满足金川龙首矿局部矿块下向分层胶结充填对早期强度的要求。     

纤维石膏基复合墙材基本力学性能试验研究

以原状脱硫石膏、粉煤灰、矿渣作为基本材料,运用正交试验研究了由NaOH、生石灰和水泥组成的复合碱性激发剂对于原状脱硫石膏-粉煤灰-矿渣复合胶凝材料基本力学性能的影响,确定了NaOH、生石灰、水泥的最佳掺量.在此基础上,研究了不同植物纤维、水胶比、减水剂对复合胶凝材料基本力学性能的影响,确定了纤维石膏基复合墙材的最佳配比.试验结果表明:NaOH、生石灰、水泥的最佳掺量分别为0.5％,8％,10％,该复合墙材选用苎麻纤维和萘系减水剂为宜,最佳掺量分别为2％和1％,最佳水胶比为0.38,所有组分均在脱硫石膏、粉煤灰和矿渣质量和的基础上按质量比外掺.     

利用石膏复合胶凝材料制备石膏防潮砂浆

以氟石膏、脱硫石膏、矿渣粉为主要组分开发了一种石膏复合胶凝材料,具有水硬性胶凝材料的特性,28 d强度可达到35 MPa以上。该材料掺加细集料、促凝剂、纤维素醚配制的石膏防潮砂浆,上墙后无收缩裂缝;具有良好的耐水性,可直接用于潮湿环境下外墙内侧与内隔墙的找平。     

外加剂对磷石膏基复合胶凝材料性能的影响

研究了外加剂对磷石膏基复合胶凝材料性能的影响.通过单因素实验考察了外加剂CaCl2 (CC)、Na2SO4(NS)、NaF(NF)和水玻璃(NSO)的不同掺量对复合胶凝材料性能的影响,通过正交试验得到了外加剂复配的最佳方案,即有CC为0.6％,NS为0.2％,NSO为0.6％,NF为0.3％.正交优化组的3d和28 d的抗压强度为35.96MPa、42.88 MPa,其强度分别提高了19.27％和20.89％.采用XRD和SEM等方法分析了复合胶凝材料的水化产物组成和微观形貌.分析结果表明外加剂不仅能加快磷石膏基复合胶凝材料的水化反应进程,还可以生成更多更致密的水化产物,使其结构更加紧密,提高了复合胶凝材料的力学性能.     

增钙液态渣、高炉矿渣制生态型胶凝材料

将旋风炉增钙液态渣、矿渣分别磨细,与少量碱性激发剂混合后制成生态型胶凝材料.激发剂由改性脱硫石膏和低碱度材料配制.选择增钙液态渣/矿渣质量比、激发剂用量和粉磨细度3个因素,采用正交试验进行配方和工艺参数优化,优化后的胶凝材料质量分数为增钙液态渣61%,矿渣26%,激发剂13%.按GB/T 17671-1999对胶凝材料进行测试,28天胶砂抗压强度达到34.0 MPa,抗折强度达到5.9 MPa,安定性、凝结时间合格.并对增钙液态渣的活性、增钙渣与矿渣的协同作用和体系的低碱度特征进行了简要讨论.