新型低碳水泥LC3研究概述

LC3低碳水泥是水泥行业低碳发展的重要技术途径,目前已经在印度、古巴、南美及欧美发达国家得到了一定的推广。本文对LC3的背景、水化机理、黏土原料要求、活化工艺、活性评价方法、产品颜色控制、LC3制备流程、应用现状等方面进行了简要阐述,希冀为同行提供有益的参考。     

化学资源

▲江苏省探明方解石、泥灰岩、凹凸棒石粘土、保温材料用粘土、水泥用辉绿岩、水泥用闪长玢岩等非金属矿储量,居全国第一位。探明岩盐矿床7处,储量48.87亿吨。 ▲新疆省吐鲁番地区大洼地、小横山发现钾硝石矿。     

水泥生产中的热力学分析

生产硅酸盐水泥的原料主要是石灰质原料的粘土质原料，石灰质原料提供氧化钙，它可以采用石灰石、白垩、石灰质凝酸岩。粘土质原料主要提供Al2O3、SiO2及少量Fe2O3，可以采用粘土、页岩等。有时还需配入辅助性原料，如铁矿石等。水泥熟料的形成是比较复杂的物理、化学过程，因此有必要从化学热力学理论出发，讨论其组分的形成及影响，其目的在于选择适宜的工艺控制条件。     

天然粘土火山灰活性试验研究

研究采用高岭石含量较低的天然粘土.首先,对天然粘土在不同温度、不同恒温时间下进行热处理;其次,采用XRD测试对煅烧后天然粘土开展矿物成分分析,并结合TG-DTA测试进一步确定各矿物的分解温度;再次,分别通过电导率测量(EC)和强度活性指数测试(SAI)对煅烧粘土活性大小以及水泥替代效果进行定量评估;最终,确定获取天然粘土最佳火山灰活性的煅烧温度和恒温时间.实验结果表明,煅烧温度700℃ 并保持3 h恒温的天然粘土具有最佳火山灰活性.当采用最佳火山灰活性的煅烧粘土替代30％ 水泥时,混合砂浆7 d抗压强度达到32.55 MPa,与水泥砂浆相比强度增大了11％.煅烧天然粘土可以提高混合砂浆的抗压强度,是一种潜在的水泥替代材料.     

利用白云石粘土研制高强度高吸水率道路砖

1引言我国城市道路现在多为水泥砌块砖，广场砖北方仍以水泥砌块砖为主，南方多采用瓷质广场砖（麻石砖）。这两种砖渗水性较差，不利于城市的水循环。因而，城建部门和环保部门都希望有一种既能起到装饰作用又不影响城市水循环的道路砖来代替原来的水泥砌块砖。陕西某地分布着一种高可塑性、强结合性和有较强熔剂性能的陶瓷原料──白云石质粘土，这种粘土储量丰富，易开采，本工作之前已经证实了该粘土在陶瓷墙地砖中的应用特点，经分析和实验认为，用该粘土制作高强度、高吸水率道路砖，前景更为广阔。2白云石粘土的性能2．1白云石粘土的…     

贝利特活化的研究进展

传统硅酸盐水泥的生产由于消耗大量资源和能源,以及排放大量的CO2而面临巨大挑战,水泥工业的低碳生产显得尤为迫切.从改善以贝利特矿物为主低碳水泥性能的角度,分析了提高贝利特水化活性的原理,通过对比3种活化方法的利弊,发现化学掺杂法最为有效,并且B2O3掺杂对贝利特的活化效果比较突出.同时也指出引入硫硅酸钙等高活性矿物不仅对水泥的性能改善有积极作用,而且对于低碳水泥的开发具有重要的现实意义.     

冻土破碎

水泥工业干法生产中的粘土破碎是一个难题。我国南方多雨,粘土水分大、塑性高、粘结成团;北方地区冬天寒冷,粘土冰冻成硬块,似冻非冻时,既湿又粘。国内至今没有一种比较适宜的粘土破碎机,这对工厂设计和正常生产带来很大困难。为解决此问题,我们从1979     

对水泥厂灰岩矿山服务年限的看祛

引言 水泥原料资源无论是石灰质原料,亦或粘土质原料和硅质原料均为地球上的普通矿岩,资源极为丰富。但由于水泥生产对原料矿山质量、储量、开采条件等方面均有一定的要求,故可开发利用的矿山资源数量受到限制,特别是大中型水泥厂建设对矿山资源储量、服务年限的要求在一定程度上构成了发展现代化大型企业的制约条件。因此确定合理的、切合水泥原料资源储藏实际的矿山服务年限,有利于保证工厂长期稳定生产,也有利于     

单矿物粘土对水泥砂浆性能及水泥水化的影响

研究了高岭土、伊利土和蒙脱土三种单矿物粘土对砂浆工作性能和强度的影响,并从水泥水化热和水化产物角度研究了三种单矿物粘土对水泥水化的影响.结果表明:蒙脱土对砂浆扩展度和强度影响最为显著,高岭土和伊利土在一定掺量内几乎没有影响;单矿物粘土对掺聚羧酸减水剂砂浆相关性能的影响较未掺聚羧酸减水剂砂浆更加明显;单矿物粘土不会改变水泥水化产物的种类,但是影响水泥水化放热速率和最大放热峰的出峰时间,即水泥水化进程.     

锂化合物对硫铝酸盐水泥性能的影响分析

硫铝酸盐水泥是近年来广受关注的重要低碳水泥品种,在快速修补和防渗堵漏应用中,需要掺入适宜的促凝剂来满足施工要求.研究了两种锂化合物对硫铝酸盐水泥凝结时间、强度的影响规律,并采用XRD和SEM手段分析水泥水化产物.结果表明,当掺入两种锂化合物之后,硫铝酸盐水泥的凝结时间有明显的降低,并且Li2 CO3对硫铝酸盐水泥的促凝作用比LiOH·H2 O更为显著;硫铝酸盐水泥的小时强度随着Li2 CO3掺量的增加而明显提高,LiOH·H2 O对水泥小时强度的影响并不明显,两种锂化合物均会降低水泥的后期强度;从水化产物的微观分析来看,硫铝酸盐水泥的水化产物种类并不会因掺加锂化合物而有所改变,Li2 CO3对硫铝酸盐水泥的1 d水化有所促进,而LiOH·H2 O不会对水化产物产生明显影响.     

Adsorption of Lead by Geomaterial Matrix: Adsorption Equilibrium and Kinetics

Industrial activity generates huge amounts of waste, whose storage can lead to serious problems of groundwater pollution by infiltration of landfill leachates. Geomaterials used as water barriers may be a solution to this problem. This work is devoted to the elaboration of new geomaterials based on Algerian clay, activated carbon, cement, and polymer for containment of stored waste and the study of their performances towards inorganic pollutants. Thus we elaborated a set of three geomaterials GM1, GM2, and GM3 with various clay and activated carbon contents and whose polymer and cement compositions are maintained constant. The higher clay content (80%) was used in preparing GM1.

The retention properties towards lead were assessed by the adsorption isotherms of geomaterials and their minerals constituents. The study of lead adsorption isotherms on geomaterials showed mainly that GM1, with the highest clay and lowest activated carbon contents and with the highest specific surface area, is very effective for trapping lead. Moreover, its adsorption capacity is pH-dependant; the highest Pb²⁺ amount adsorbed is obtained for pH12. On the other hand, it has been shown that the retention of lead is a result of the components contribution: clay, activated carbonm and cement.     

磷石膏稳定红黏土的压缩特性及微观机理

针对红黏土特殊工程性质以及磷石膏固废资源的浪费现象,通过固结试验,以水泥为固化剂,研究不同配合比下磷石膏稳定红黏土的压缩特性,并基于微观结构和矿物组成分析压缩模量变化的机理。结果表明,素红黏土为中压缩性,磷石膏稳定红黏土为中、低压缩性。混合料压缩模量随磷石膏掺量增加先增大后减小,水泥与磷石膏质量比为1∶3时压缩模量最大。各因素对混合料压缩模量的影响程度依次为竖向荷载>水泥掺量>磷石膏掺量。混合料压缩模量与水泥掺量、磷石膏掺量可通过二元三次函数关系拟合。随着磷石膏掺量增加,水泥的水化反应、吸附作用以及钙矾石的生成使混合料孔隙率降低,当水泥与磷石膏质量比为1∶3时,孔隙率最小。当磷石膏掺量继续增大,溶液呈酸性,钙矾石溶解,游离氧化铁减少,团聚体内的胶结作用与咬合作用降低,压缩模量减小。     

用高碳粉煤灰代土生产水泥熟料的研究

本文介绍高碳粉煤灰代替粘土生产水泥的试验，提出了生产操作的主要方法和水泥生料、熟料的配料方案。研究结果表明，采用这种燃烧技术，可以配制煅烧６２．０ＭＰａ以上的优质水泥熟料，减少配煤２０％以上，具有显著的经济价值和社会意义。     

以高碳粉煤灰代替粘土生产水泥

本文对高碳粉煤灰代替粘土生产水泥进行了试验研究,提出了生产操作的主要技术方法和水泥配料方案.研究结果表明,立窑采用这种煅烧技术,可以配制煅烧62.OMPa以上的优质水泥熟料,减少配煤20%以上,具有十分显著的经济价值和社会意义.     

采矿废石及绿色页岩在水泥生产中的应用探索

资源的再生利用及综合利用是水泥行业可持续发展的重要方向。近些年来，天水祁连山水泥有限公司对其矿山大量的剥离废石进行了成功的综合利用，获得了很好的经济和社会效益。将CaO含量波动范围较宽的废石与不同品位石灰石按比例搭配使用，将其粘土质特性的废石替代部分粘土生产；而且生产的硅酸盐水泥熟料物理性能有较大提高，28d强度由原来的50．41MPa提高到54．5MPa，窑产量也有一定的提高；此外，该公司还进行了将绿色页岩作混合材生产复合水泥的生产探索，成功生产出了早期强度略低，但28d强度略高于矿渣硅酸盐水泥的复合硅酸盐水泥，且使水泥生产成本降低19．59元/t。     

Influence of solfonated melamine formaldehyde condensate on the quality of building blocks production by extrusion of cement–clay pastes

The extrusion of cement–clay pastes to manufacture building blocks by cold stabilization of clays by cement is investigated. Based on the pressure and the torque values measured during paste preparation and extrusion, an operative window of concentration of water and sulphonated melamine formaldehyde (SMF) fluidizer suitable to obtain simple and complex building blocks is identified: for pastes with clay/cement ratio 2.6:1 the water content ranges between 24% and 29% w/w for 6% w/w SMF and between 29% and 33% for 0% w/w SMF. Extruded items have been submitted to bending stress resistance tests to evaluate the mechanical properties of clay stabilized by cement and to identify the paste formulations with the highest resistances. To the best a 25% increase in mechanical properties is achieved by applying a curing treatment at 35 °C and 90% humidity for 96 h. However based on the results of tests of frost resistance and resistance to water contact, the clay–cement blocks do not offer so far an alternative to conventional bricks.     

高贝利特硫铝酸盐水泥活化研究进展

基于我国提出的“双碳”战略目标,水泥行业应针对其高碳排放问题制定脱碳计划,因此,低碳水泥的研发和应用迫在眉睫。高贝利特硫铝酸盐水泥是一种在节能减排的同时能够资源化利用含铝工业废弃物的新型低碳水泥,未来也将会是一种具有高强度的低成本水泥。因此,高贝利特硫铝酸盐水泥的研发促进了水泥行业的绿色化发展。然而,水泥矿物组成中高活性无水硫铝酸钙含量较低,导致水泥石早期强度较低。对水泥早期活性进行研究可提升水泥强度,进而扩大其应用范围。本文通过简述高贝利特硫铝酸盐水泥的组成、特点和研究现状,从水泥主要矿物硅酸二钙、无水硫铝酸钙的活化和水泥矿物组成设计优化三个方面总结了影响高贝利特硫铝酸盐水泥活性的因素,旨在为高性能水泥的研制提供理论指导。     

粘土水泥系列浆材流变性能研究

粘土水泥系列浆材性能优越,价格低廉,可广泛应用于库堤防渗、灌浆加固、溶洞充填、垃圾填埋防护等工程中,其流变性能对灌浆施工及防渗加固效果的影响不可忽视。利用Brookfield+R/S流变仪系统研究粘土水泥系列浆材的流变性能,包括流变模型、粘度时变性和触变性,进而根据其各自流变性能分析其适用范围。结果表明：粘土水泥浆材的流变性能与水固比及粘土掺量有关,其初始粘度较普通水泥浆大,扩散范围可控,在大空隙多孔地层使用适宜配比的粘土水泥浆材进行防渗灌浆,可很好地解决跑浆、串浆的问题,提高灌浆效益;粘土水泥膏浆的流变性能主要与固化剂掺量有关,其初始屈服应力及粘度大,具有良好的抗水流冲释性能,可用于地下动水条件下的防渗堵漏;粘土水泥砂膏浆流变性能与固化剂掺量和砂灰比有关,添加砂料后,初始屈服应力及粘度更大,不易流失,可作为溶洞填充材料,节约工程成本,是耗浆量大的地质条件防渗的优选灌浆材料。     

碳中和目标下的水泥工业低碳技术研究

介绍了世界水泥工业低碳技术。水泥行业的碳减排对我国实现碳中和目标的影响重大,迫切需要水泥行业通过技术创新驱动实现绿色低碳发展。针对水泥工业的碳排放主要来源,碳减排技术路径主要包括能源效率提升、原/燃料替代、低碳水泥、碳捕集利用和封存。比较分析了国内外典型的水泥窑替代燃料技术。从水泥窑尾烟气中捕集CO2,除了富氧燃烧和化学吸收法外,还包括直接分离的捕碳技术。介绍了水泥窑捕集到的高浓度CO2进行资源化利用的技术途径。     

石膏矿渣水泥混凝土抗硫酸钠侵蚀性能研究

石膏矿渣水泥具有低水化热、良好抗化学侵蚀性能等优点,是一种低碳绿色胶凝材料。为了明确原材料对石膏矿渣水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,对比研究了不同化学组成及活性矿粉制备的石膏矿渣水泥混凝土的强度发展及抗硫酸钠侵蚀性能。结果表明:提高矿粉中Al₂O₃含量可以有效提高石膏矿渣水泥混凝土早期3 d强度;石膏矿渣水泥混凝土在硫酸钠环境下表现出强度软化型劣化;提高水泥用量、降低水灰比可以有效提高低活性矿粉制备的石膏矿渣水泥混凝土的抗硫酸钠侵蚀性能,但不利于高活性矿粉制备的石膏矿渣水泥混凝土的抗硫酸钠侵蚀性能。研究为低活性矿粉制备石膏矿渣水泥混凝土及其寿命预测提供试验数据支撑。