锗废渣作为水泥掺和料活性激发机理研究

锗废渣作为矿产资源开发利用过程中的固体废弃物,长期堆存不仅造成资源浪费,而且严重影响周边环境。对锗废渣的物化性质进行了研究,结果表明,锗废渣可以作为水泥掺和料,Na2CO3、AlCl3·6H2O、Ca(OH)2、NaAlO2均可以作为激发剂,增强试件的抗压强度,其中,NaAlO2的化学激发效果最佳,NaAlO2是通过与水化产物Ca(OH)2反应生成八面体[Al(OH)6]2-,与石膏在碱性环境中生成钙矾石,增强试件强度。     

磨细固硫灰渣作为混合材对水泥性能的影响

流化床固硫灰渣含有较高无水石膏和f-CaO,作为水泥混合材利用时会存在体积稳定性问题。在控制固硫灰渣掺量前提下,将固硫灰渣粉磨至不同细度,测试了掺加固硫灰渣的水泥标准稠度需水量、线性膨胀率和胶砂强度,并与普通硅酸盐水泥进行对比。结果表明,提高固硫灰渣细度,特别是固硫灰细度,能使水泥标准稠度需水量减少;固硫灰渣细度提高,水泥凝结时间有所延长;自然养护条件下,固硫灰渣细度变化对水泥收缩没有明显影响,潮湿养护下,磨细固硫灰渣早期能够释放较多膨胀,但处于可控范围;固硫灰渣细度增加,水泥强度明显提高。磨细有利于固硫灰渣作为水泥混合材利用。     

利用铁尾矿作为混凝土掺和料的基础研究

利用机械力激发矽卡岩型铁尾矿的反应活性,研究机械力作用对铁尾矿粒度分布、火山灰反应活性的影响。以铁尾矿为掺和料制备混凝土,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对胶凝材料的水化反应机理进行基础研究。结果表明,机械力活化能够提升铁尾矿的火山灰反应活性。当铁尾矿粉磨100 min,掺量为30%时,制备出28 d抗压强度达28.55 MPa的胶砂试样,胶凝材料体系中存在着多固废的协同水化反应,促进体系强度不断增加。     

掺和料对水泥-白云石粉胶凝体干缩性能的影响

研究了复掺矿物掺和料对水泥-白云石粉胶凝体系干缩性能的影响。结果表明,水泥-白云石粉胶凝体系的干缩值随白云石粉掺量变化呈现先减小后增大的趋势,在白云石粉掺量为5%时最小。单掺粉煤灰或矿粉以及复掺粉煤灰和矿粉在一定程度上均可减小水泥-白云石粉胶凝材料的干缩值,当粉煤灰和矿粉掺量均为10%时,其改善效果较好。     

具有光催化性能的水泥基掺和料的制备

以硫铁矿尾矿为基体,高钛渣为钛源,采用酸浸水解及一步煅烧法制备出具有光催化性能的水泥基掺和料,采用正交试验法研究了酸渣质量比、酸浸温度、酸浸时间、液矿质量比、负载温度、负载时间对掺和料前驱体钛含量的影响,并进一步研究了煅烧温度及保温时间对掺和料制备的影响。得出最佳制备制度为：酸渣质量比8∶1,酸浸温度85℃,酸浸时间250 min,液矿质量比8∶1,负载温度105℃,负载时间3.5 h,煅烧温度为800℃,煅烧时间为2 h。所制备的掺和料锐钛矿结晶好,以15%质量比例掺入水泥净浆中其3 d、7 d、28 d强度较未添加掺和料的水泥净浆分别提高10.37%、13.82%、12.56%。该掺和料以0.5%加入30 mg/L的亚甲基蓝溶液中,高压汞灯光照5 h降解率达95.28%,按15%质量比例加入白水泥中可使该白水泥具有较好的光催化性能。     

秸秆灰理化特性及作为混凝土掺和料可行性

生物质发电厂会产生大量的秸秆灰,露天堆弃和填埋会造成周围大气和环境的污染。秸秆灰主要组分为SiO₂,理论上可作为混凝土掺和料使用。本试验采用化学分析法、XRD、SEM-EDX、氮气吸附法等测试了秸秆灰的化学组成、矿物组成、微观形貌及孔结构特征等理化特性。根据标准JG/T 486-2015探讨秸秆灰作为混凝土掺和料时流动度比、活性指数这两项重要技术性能指标,同时对水泥-秸秆灰体系水化产物物相组成进行了测试。     

水泥、减水剂、矿物掺和料相容性试验研究

选用邯郸地区广泛应用的两种不同厂家水泥、矿物掺和料(粉煤灰和矿渣)及两种减水剂进行净浆初始流动度和1h流动度损失试验。试验表明,木钙的减水率小流动度损失也小;FDN有明显的饱和点且对不同水泥其饱和点不同;粉煤灰和矿渣均能改善水泥与减水剂的相容性。     

矿物掺和料对渗透结晶砂浆性能的影响

通过测试抗压强度、强度恢复率、吸水率和抗渗压力,对比分析了粉煤灰与矿粉掺量对含渗透结晶添加剂(CCCW)砂浆性能的影响规律,采用X-射线衍射(XRD)仪检测反应产物,结合扫描电镜(SEM)分析活性矿物掺和料对含CCCW水泥基材料性能的影响机理.结果表明,随着粉煤灰或矿粉取代量增加,含CCCW水泥砂浆的抗压强度、强度恢复...     

矿物掺和料对磷建筑石膏砂浆强度的影响

通过单掺粉煤灰、硅灰及复掺的方式探究矿物掺和料对磷建筑石膏砂浆强度的影响。结果表明,单掺粉煤灰时,砂浆吸水率小幅优化,砂浆的7 d抗压强度和7 d拉伸黏结强度提升较为明显。单掺硅灰时,砂浆的吸水率、3 d抗压强度和3 d黏结强度都有较大提高。复掺时,在二者的协同作用下,吸水率、抗压强度和黏结强度均优于单掺。最后,经过微观分析和机理分析得出,因矿物掺和料各自具有不同的火山灰活性与填充效应,从而以不同的方式改善了磷建筑石膏砂浆的强度。     

掺和料对磷石膏复合胶凝材料性能影响研究

研究主要掺和料矿粉及水泥单掺和复掺对磷石膏复合胶凝材料力学性能及耐水性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)、压汞法(MIP)探究影响机理。结果表明,水泥掺量为0~20%、矿粉掺量为0~40%时,水泥和矿粉的单掺对磷石膏抗压强度有负面影响,但可有效提升软化系数。水泥及矿粉复掺时,可显著提高磷石膏软化系数,使软化系数达到0.65以上;当水泥掺量为5.58%,矿粉掺量为20.00%时,磷石膏复合胶凝材料抗压强度达到最大值16.50 MPa;水胶比由0.6降低至0.3,可制备抗压强度为32.50 MPa,软化系数为0.87的高强耐水磷石膏复合胶凝材料。由SEM结果可知,水泥及矿粉的水化产物包覆在石膏晶体表面,可显著提升其耐水性;由MIP结果可知,矿粉与水泥复掺可增加小孔(3~50 nm)比例及孔弯曲度,大幅降低平均孔径,改善孔径分布,增加基体致密度,进而提升抗压强度。     

油页岩CFB渣对水泥胶砂性能的影响

以燃烧油页岩发电过程中产生的油页岩CFB渣为水泥掺合料,在了解油页岩CFB渣特性的基础上,探讨了掺量、细度对水泥胶砂试样需水量、力学性能的影响。结果表明：油页岩CFB渣具有较大的比表面积,颗粒形态呈不规则状。油页岩CFB渣作为掺合料替代水泥制备的胶砂试样需水量增大,强度降低。当其平均粒径达到1.29μm时,可充分发挥其填充效应,替代20%水泥可超过纯水泥胶砂试样强度。     

碱与矿物掺和料对磷石膏霉变与性能影响研究

为解决磷石膏制品易发霉、力学性能低和耐水性差等问题,本研究通过复合石灰、电石渣等碱性材料和矿渣、偏高岭土等矿物掺和料来改善其各项性能。采用扫描电镜、X射线衍射仪、压汞仪等测定了磷石膏制品的水化产物。结果表明：碱可以有效抑制磷石膏制品发霉;在碱性条件下,矿物掺和料可以提升磷石膏制品力学性能和耐水性。磷石膏制品的最佳配比（质量分数）为：磷石膏72%、矿渣20%、偏高岭土8%、电石渣5%,其抗压强度为23.19 MPa,吸水率为27%,软化系数为0.85。水化硅酸钙（C-S-H）对孔结构优化优于钙矾石（AFt）。     

矿物掺和料对铝业赤泥基胶凝材料力学性能影响的研究

在研究利用赤泥制备胶凝材料的基础上,向其中掺加煤矸石、粉煤灰、矿渣等矿物掺加料,利用XRD、SEM等现代测试技术,对混合胶凝材料体系的水化过程、水化产物及显微形态进行了分析和研究,揭示了煤矸石等掺加料对赤泥基胶凝材料体系力学性能的影响及其机理。     

增氧燃烧消烟对工业炉热工工况的影响

增氧消烟使燃料煤析出的挥发分在手抛工业炉的燃烧室及炉膛（或窑膛）内燃烧完全，不再生成黑烟。热力学分析计算结果表明，基于挥发燃烧放出的化学潜热显著大于废气带走的物理显热，所以增氧消烟具有明显的节烧效果。拔丝窑的消烟实践表明，增氧消烟较非消烟过程加煤作业具有明显的规律性，且升温过程平缓，无大的温度起落变化，相同加煤量时，增氧消烟比非消烟更保证窑炉产品的质量。     

脱硫灰渣的改性及其对矿渣基充填料性能的影响研究

为解决脱硫灰渣堆放所带来的环境污染问题,并以其和其他固废为主要原料生产矿山井下充填所需的低成本充填料,在对脱硫灰渣进行改性的基础上,以改性脱硫灰渣、增强剂、石膏、矿渣、尾砂为原料进行了充填料性能试验,并对充填料试件的水化产物进行了SEM分析。结果表明:(1)改性剂CHJ-1可在掺量为2%、改性温度为120℃、改性时间为12 h情况下使脱硫灰渣中CaSO_3的含量降低48.30%。(2)改性脱硫灰渣掺量的变化对充填料浆流动性影响不大。改性脱硫灰渣掺量从10%提高至15%,充填料浆的沉缩率明显减小,各龄期试件的抗压强度均明显增大;改性脱硫灰渣掺量继续提高至20%,充填料浆的沉缩率显著增大,各龄期试件的抗压强度均明显减小。改性脱硫灰渣掺量为15%时充填料浆扩展度为152 mm、沉缩率为1.41%,充填料试件7 d、28 d的抗压强度分别为1.28 MPa和2.86 MPa,满足矿山井下充填要求。(3)改性脱硫灰渣能成功激发矿渣发生水化反应,水化产物主要是棒状的钙矾石、团簇状的水化硅酸钙凝胶,它们之间相互穿插形成的空间网络结构使充填料试件具有结构强度,且随着养护龄期的延长,水化产物数量增多,充填料试件的抗压强度提高。     

防水砂浆的新掺和料—浓石灰膏

几年来,我们所设计的地下室工程,由于所采取的防水措施(一般均用二毡三油)不好,加上施工质量不高,大部分都有渗漏。对于贮水池没有做过系统的渗漏观察,但根据地下室的情况推测,渗漏现象一定存在。在屋面、地下室及贮水池的防水工程中,采用何种材料较为有效,成本低廉,且施工方便;对于业已     

回转窑掺入颗粒状生活垃圾灰渣对水泥熟料性能影响的研究

城市生活垃圾焚烧后产生了大量的灰渣,若处理不当会造成严重的二次污染。鉴于灰渣的主要化学成分与生产水泥熟料所用的硅质原料成分相近,将垃圾灰渣按一定的比例加入水泥窑内生产灰渣水泥熟料,能彻底解决城市生活垃圾灰渣问题。将占熟料产量3%和6%的原始生活垃圾灰渣加入水泥回转窑进行煅烧试验,并对相应的灰渣水泥的主要性能进行了分析研究。结果表明,添加灰渣对水泥的安定性和早期强度均有不利影响,且有一定的离散性,因此不宜将颗粒状生活垃圾灰渣直接掺入回转窑内生产水泥。     

固结料输送方式对水泥搅拌桩强度的影响

从固结材料分矾的均匀性及连续性，掺合的均匀及对水泥化学反应的影响三个方面讨论了固结料输送方式对水泥搅拌桩强度的影响。     

油页岩灰渣制备纳米γ-Al_2O_3的方法研究

本文研究了以油页岩灰渣为原料提取纳米γ-Al2O3的方法,该方法包括浸取和烧结两个步骤。以表面活性剂进行表面改性,辅以超声震荡,最后以正丁醇为置换剂进行共沸蒸馏去除前躯体表面的羟基以及吸附的水分子。用X-射线衍射、透射扫描电镜、比表面积(BET)检测手段对制备出的氧化铝纳米粉末进行了分析。试验结果表明,所得的纳米氧化铝分散均匀,粒径为20～40nm。