酸浸锰渣基砂浆混凝土的制备及其性能的研究

试验利用酸浸锰渣、水泥、粉煤灰、标准砂等原料来研制酸浸锰渣基砂浆混凝土。探索了浇注成型时水固比、酸浸锰渣掺量、粉煤灰取代量、养护方式等因素对混凝土力学性能的影响。结果表明最佳的条件为:水固比0.6、酸浸锰渣60%、水泥36%、粉煤灰4%、灰砂比1:3、自然养护。另外通过XRD等手段分析得知胶凝材料在养护过程中产生的水化产物能有效提升制品的力学性能。     

镁渣对粉煤灰免烧砖性能的影响研究

利用工业废渣镁渣、粉煤灰、脱硫石膏及生石灰、河砂、水泥等原料制备免烧砖,以免烧砖的抗压强度为主要指标,得到了免烧砖的最佳配方为:镁渣、粉煤灰、水泥、脱硫石膏、河砂的掺量分别为20％、46％、4％、4％和26％,水固比为18％.在该条件下经180℃蒸压养护6h制得的免烧砖抗压强度为31.6MPa,沸煮5h后的平均吸水率为22.55％,15次冻融循环后免烧砖的强度损失率为-1.51％,质量损失率为-0.39％,碳化7d后的碳化系数为1.04.     

免烧锰渣砖的配合比设计、制备与性能研究

本文基于石灰激发锰渣及粉煤灰类火山灰材料的机理,在蒸养条件下制备免烧锰渣砖,系统研究了不同掺量的粉煤灰(10％～40％)和水泥(5％～20％)对石灰-锰渣胶凝体系力学性能的影响规律;并在此基础上对胶砂比、成型压力及养护条件进行了系统研究,得出最佳配合比为:锰渣60％、石灰10％、粉煤灰20％、水泥10％,胶凝材料∶砂=1∶0.5,水胶比:0.18,成型压力:10 MPa,养护温度:90℃;另外通过SEM和XRD对免烧锰渣砖的微观形貌和水化产物进行了分析,发现胶凝材料水化产生的胶凝物质使电解锰渣免烧砖的强度增强.     

混料含水率对电解锰渣免烧砖性能的影响

以电解锰渣、水泥、骨料和水为主要原料制备电解锰渣免烧砖,在成型压力为10 MPa,水泥、骨料添加量分别为23％和25％的条件下,研究混料含水率对电解锰渣免烧砖各项性能的影响.结果 表明:混料含水率从20％增加至40％时,电解锰渣免烧砖抗压、抗折强度均先增大后减小,体积密度基本保持不变,线收缩率先减小后增大最后趋于稳定,吸水率和饱和系数总体先减小后增大.最适宜混料含水率为30％,此时砖样抗压、抗折强度均满足国家免烧砖MU10标准规定,其他性能参数均符合国家免烧砖一等品要求.     

高掺量酸浸锰渣烧结试块的制备及其机理的研究

本文以酸浸锰渣为主要原料制备烧结试块,研究了烧成温度、成型压力、粘土掺入量和电石渣掺人量等因素对试块抗压强度和相组成结构的影响.结果表明:当烧成温度1100℃,成型压力15 MPa,酸浸锰渣81％,粘土掺量9％,电石渣掺量10％时,烧结试块的抗压强度达到最大,可达到63.52 MPa;该条件下的XRD分析表明,鳞石英、钙硅石等新晶相生成,硬石膏含量增大,以赤铁矿、石英和硬石膏为骨架,赋予试样强度,硬石膏含量的增大说明起到了固硫的作用,环保效益明显.     

利用采石表层土制备免烧砖的试验研究

以汉中某石灰岩矿山表层土为主要原料,采用水泥和增强剂作为固化材料,通过静压成型的方式制备免烧砖,探索水泥用量、絮凝剂种类及增强剂用量对免烧砖固化效果的影响规律.通过试验得到免烧砖最佳配比,测试最佳配比免烧砖的相关性能,结果表明:所制备的免烧砖强度、抗冻性、干燥收缩、吸水率、碳化性能及软化系数均满足规范要求.     

砂性弃土制备免烧砖试验研究

以工程砂性弃土为主要原料,通过振动成型制备免烧砖.以试件7d、28 d和56 d抗压强度为控制指标,研究水泥、粉煤灰、石膏等无机结合材料配合比对免烧砖性能的影响.试验结果表明,砂性弃土免烧砖最佳配合比为:砂性弃土72％、水泥16％、粉煤灰8％、石膏2％、石灰2％和减水剂0.5％.采用最佳配合比所制砂性弃土免烧砖28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和软化强度分别达15.8 MPa、1.8 MPa和15.3 MPa.砂性弃土免烧砖各项性能满足JC/T422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》MU15标准要求.研究可为工程砂性弃土的开发利用提供一种技术途径.     

水泥添加量对电解锰渣免烧砖性能的影响

控制骨料掺入量为20％,成型压力为2 MPa,混料含水率为25％的条件下,系统研究了水泥添加量对电解锰渣免烧砖性能的影响.结果表明:当水泥添加量为20％时,电解锰渣免烧砖7 d抗压、抗折强度分别为10.21 MPa和2.35 MPa,28 d抗压、抗折强度分别为13.76 MPa和2.74 MPa,体积密度为1.36 g/cm3,线收缩率为1.13％,吸水率为33.32％,饱和系数为1.47,有轻微泛霜现象产生,强度达到国家烧结普通砖的标准要求,其他性能满足国标一级品的要求.     

利用金陵热电厂脱硫灰制备双免砖的研究

以金陵热电厂所排脱硫灰为主要原料,进行了免烧免蒸砖的研究。采用正交试验方法,设计了脱硫灰、水泥、集料、石膏、石灰的不同配比。试验结果表明,在配比为水泥8％、集料25％、石灰10％、石膏5％、粉煤灰52％时,生产的免烧砖强度最高。同时还研究了不同原材料对免烧砖强度的影响。     

利用锰渣制备陶瓷墙地砖试验研究

在对锰渣进行系统的矿物组成、化学成分分析基础上,研究了利用锰渣作为墙地砖原料的可行性,并从原料配方、工艺过程等方面进行了试验,成功地将除锰、铁后的酸浸锰残渣引入陶瓷墙地砖生产中,为锰渣这一工业废弃物的资源化利用开辟了一条有效的利用途径.     

页岩提钒尾渣基地聚合物的制备及其性能

为将页岩提钒尾渣资源化,利用页岩提钒尾渣作为主要原料,偏高岭土为铝质辅料制备地聚合物。考察了成型方式、硅铝原料配比、碱激发剂种类、碱激发剂用量和成型压力对地聚合物试样抗压强度的影响。结果表明,地聚合物制备最佳条件为:原料的质量配比(尾渣/偏高岭土)为11:9,NaOH碱激发剂质量分数为10%,水固比为0.18,成型压力为20 MPa,试样14 d抗压强度可达58.25 MPa。通过XRD、FTIR、TG-DSC、SEM和孔径分析对地聚合物试样进行检测表征,分析表明,地聚合反应的主要产物为无定形硅铝凝胶和少量钠沸石,无定形硅铝凝胶可以改善试样的孔结构,增强试样微观结构致密度,宏观表现为试样抗压强度增大。     

模压压力对SiC/SiC复合材料力学性能及力学行为的影响

采用热模压辅助聚合物先驱体浸渍裂解工艺制备了国产近化学计量比SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料,通过阿基米德排水法和SEM技术对SiC/SiC复合材料致密化过程进行表征,采用弯曲强度、拉伸强度和断裂韧性对SiC/SiC复合材料力学性能和力学行为进行评价。研究表明,热模压压力是影响材料结构和性能的重要因素,热模压在提升材料致密度的同时,亦造成纤维的损伤。随着热模压压力的增加,SiC/SiC复合材料力学性能先增加后降低。热模压压力适中时,致密度增加因素占优,材料力学性能较为优异;热模压压力较大时候,热模压操作对纤维性能的损伤因素逐渐凸显,基体致密化和纤维损伤两种作用机制相当。     

水溶性砂芯模材料在成型复合材料壳体中的应用

以聚乙烯醇(PVAL)水溶液与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液的混合溶液作为基体材料,以石英砂为增强材料,经过高温烘干工艺制作了一种水溶性砂芯模材料,分析了影响其水溶性的因素并对各因素设置不同的水平,通过正交试验发现,PVP水溶液的质量浓度为38%且占混合溶液的质量分数为60%、胶砂质量比为0.08时,制作的砂芯模水溶性最好,在室温条件下经过水的冲刷可快速溃散。为解决金属模具成型小开口、大长径比复合材料壳体造成的脱模困难、模具设计复杂的缺点,将研制的水溶性砂芯模材料应用于某复合材料壳体的成型,成型后的壳体其爆破强度、环向应变、容器特性指数与金属模具成型的复合材料壳体相差不大,符合使用要求。     

粉煤成型及干燥工艺条件研究

考察了成型压力、原料粒度、粘结剂和外加水分等成型工艺条件对型煤抗压强度的影响,同时比较了两种干燥条件对其抗压强度的影响。结果表明：成型压力25 MPa,煤料破碎至〈3 mm,沥青加入2%,腐植酸钠添加5%,外加水为16%,并在100℃下干燥4 h所获得型煤的抗压强度最高,达到737 N/cm2。     

矿粉掺量对废弃超细砂制备砂混凝土密度及强度影响研究

以航道整治废弃超细砂为主要原料,通过振动成型制备砂混凝土(Sand Concrete).首先通过干拌振捣密实计算干拌物密度的方法研究矿粉掺量对砂混凝土干拌物密度的影响,然后以试件7 d、14 d和28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水抗压强度为控制标准,研究矿粉掺量对砂混凝土性能的影响,最后通过XRD对砂混凝土试件进行分析.试验结果表明:在水胶比为0.38,减水剂掺量为0.5%情况下,砂混凝土最佳配合比为废弃超细砂75.3%、水泥16.5%、矿粉8.2%.采用最佳配合比所制砂混凝土28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水抗压强度均达到最优, XRD分析表明所制砂混凝土含有大量水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石等水化产物.研究为航道整治废弃超细砂的开发利用提供一种技术途径,对于废弃超细砂资源丰富而普通混凝土砂石材料匮乏的地区具有显著的经济价值和广阔的应用前景.     

循环流化床固硫灰制备透水砖的研究

以循环流化床所产生的的固硫灰为主要胶凝材料,在适当的配合比下,压制得到了透水砖。对养护后的透水砖进行了透水系数、抗压强度、抗折强度等一系列测试。通过分析试验数据得出：在固硫灰掺量占胶凝材料40％,水胶比为0．23～0．25,成型压力是5MPa,细骨料与总集料比为0．3—0．4,集胶比在2—2．5时,所得到的透水砖各项性能均符合现行国标要求,并且是所有配方中最优的。     

石墨烯/聚丙烯纳米复合材料流变与拉伸性能

采用熔融共混法制备了多种粒径、不同含量的石墨烯(GNP)/聚丙烯(PP)纳米复合材料,通过流变实验和拉伸实验分别研究了GNP粒径和GNP含量对复合材料流变特性的影响以及注塑成型工艺参数(注塑温度、注射压力、注射速度及背压)对复合材料拉伸性能的影响。研究结果表明,GNP微粒能够显著改善PP基体的抗拉强度,在一定含量范围(3%~9%)和较大粒径(40μm)时,会对PP熔体的流动性产生较大影响。虽然,注塑成型工艺参数对GNP/PP复合材料的抗拉强度影响较小,但是,其对材料的韧性影响较大。随着注塑的温度、压力、速度和背压的升高,材料韧性呈先增后降的趋势,最优参数组合为注塑温度215℃、注射压力60 MPa、注射速度50%、背压压力1 MPa。     

基于正交试验的粉煤灰-硅锰渣再生混凝土力学性能研究

为研究固体废弃物取代混凝土原材料的适用性及对混凝土性能的影响,对16组粉煤灰-硅锰渣再生混凝土试块进行正交试验,研究当粉煤灰体积取代胶凝材料、硅锰渣体积取代砂、再生骨料质量取代粗骨料时不同取代量对混凝土坍落度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。结果表明:当粉煤灰取代量为40%(体积分数)时,混凝土坍落度提高率最大,为14.5%,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均降低,降低率分别为7.2%、22.8%;硅锰渣的取代会降低混凝土坍落度,当硅锰渣取代量为80%(体积分数)时,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的降低率最小,分别为0.5%、11.5%;再生骨料的取代会降低混凝土坍落度,当再生骨料取代量为100%(质量分数)时,立方体抗压强度的降低率为1.9%,劈裂抗拉强度的降低率为12.4%。通过优化模型NSGM(1,4)对混凝土立方体抗压强度进行模型预测,模型模拟平均相对误差为0.542%,模型预测平均相对误差为2.727%。     

成型工艺参数对聚丙烯与煤矸石复合材料冲击强度的影响

以煤矸石与聚丙烯为原料共混后,采用热模压工艺制备复合材料,并采用四因素三水平的正交实验方案对复合材料的冲击强度进行了研究,找到最佳的工艺参数以指导生产实践。结果表明,聚丙烯和煤矸石质量比为1:0.45,加热温度为150℃,保温时间为40min,成型压力3MPa时,复合材料的冲击强度最大,为6.2kJ/m2,此时材料性能最好。     

骨料种类与级配对路面混凝土耐磨性能的影响

提高路面混凝土耐磨性能对行车安全和道路服役寿命具有重要意义。本文通过优化普通砂石骨料架构提高道路混凝土的耐磨性能,研究了机制粗骨料级配、细骨料种类与用量、胶凝材料用量及水胶比对路面混凝土力学性能与耐磨性能的影响。结果表明,16~31.5 mm碎石由质量分数25%增加到70%时,混凝土磨损量降低了29%。与河砂混凝土相比,机制砂混凝土磨损量降低58.3%,同时适当增加砂率可提高耐磨性能。降低胶凝材料用量和水胶比可在保证混凝土强度的同时进一步提高耐磨性(磨损量仅为(0.320±0.070) kg/m²)。机制骨料表面粗糙,棱角较多,与水泥浆体机械咬合力增强,有利于骨料嵌锁架构的形成,路面混凝土耐磨性能改善机制的提出为优化设计高耐磨路面混凝土提供了理论依据与技术支撑。