激发条件对脱硫石膏-矿渣体系水硬强度的影响

利用正交实验研究了硅酸盐水泥和其他两种矿物组分复合激发对脱硫石膏-矿渣体系强度的影响,用SEM、XRD分析了水化样品的微观结构.研究结果表明:硅酸盐水泥等多组分复合激发下,脱硫石膏-矿渣体系在水中标准条件养护,3 d抗压强度达17 MPa以上,28 d抗压强度达58 MPa以上.复合激发剂3种组分的优化组合为6:6:5,复合激发剂的用量为脱硫石膏-矿渣体系质量的17%左右.脱硫石膏-矿渣体系在复合激发条件下的水化产物主要是钙矾石和C-S-H.大量钙矾石、石膏晶体相互交叉连生,未水化石膏、矿渣颗粒所填充其间,在C-S-H凝胶的胶结下,形成了较为致密的晶胶搭配构成的微观结构.     

高炉矿渣-粉煤灰-脱硫石膏-水泥制备硅酸钙板的协同水化机理

以高炉矿渣、粉煤灰、脱硫石膏和水泥为原料,通过搅拌-压力成型-预养-脱模-蒸压养护的工艺流程制备硅酸钙板,研究了原料配方、蒸养时间对硅酸钙板抗折强度的影响,并采用DSC、XRD、IR和SEM等方法研究了混合原料的协同水化历程和水化产物的微观结构.结果表明:高炉矿渣、粉煤灰、脱硫石膏和水泥最佳配比为50％、5％、25％和20％,最佳蒸压温度和时间分别为180℃和10 h,原料在协同水化历程中依次生成了C-S-H凝胶、片状托贝莫来石、纤维状钙矾石和针状硬硅钙石,硬硅钙石的生成使得硅酸钙板的强度得以提升.     

脱硫建筑石膏耐水性能研究

以脱硫建筑石膏为主要胶凝材料,研究无机改性剂粉煤灰和水泥、复合激发剂、有机硅防水剂对脱硫建筑石膏耐水性的影响。实验结果表明,单掺粉煤灰和水泥对脱硫建筑石膏体系的耐水性提高幅度不大。复掺粉煤灰、水泥和复合激发剂后,可以获得6 MPa以上的抗折强度,22 MPa以上的抗压强度,0．6以上的抗折软化系数,但抗压软化系数和吸水率与单掺体系相比差别不大。在复掺最优配方的基础上添加有机硅防水剂,在防水剂掺量为0．8％时,其复合脱硫石膏试块的抗折软化系数0．756,抗压软化系数0．791,分别提高了64．3％和108．1％,吸水率仅为3．7％,显著地提高了脱硫石膏的防水性能。     

粉煤灰-脱硫石膏-水泥基复合胶凝材料微观试验研究

脱硫石膏和粉煤灰按比例混合后可复合制成一种新型活性胶凝材料,采用SEM和XRD两种微观试验方法,对复合胶凝体系在不同龄期内的水化过程和水化产物形貌进行观察和分析。试验结果表明：脱硫石膏的加入对粉煤灰活性具有较强的激发作用,粉煤灰-脱硫石膏-水泥三元复合胶凝材料体系的水化反应更为剧烈,水化产物更加丰富,早期强度得到提升。     

脱硫石膏-粉煤灰-水泥胶凝体系强度及耐久性能研究

本文介绍了脱硫石膏-粉煤灰-水泥胶凝体系的强度、耐水性、干缩性能及抗碳化性能;通过XRD和SEM分析了此胶凝体系的水化产物和微观形貌.结果表明:脱硫石膏-粉煤灰-水泥胶凝体系有较高的强度和较好的耐水性.该胶凝体系有较好的“收缩补偿”效应,干燥收缩较小.由于碱含量较少,该胶凝体系碳化速度较快.     

粉煤灰基复合胶凝喷浆材料的强度及水化机理

为提高固体废弃物的利用率,使用粉煤灰、脱硫石膏、电石泥、水泥制备胶凝喷浆材料用于抑制矸石山的自燃,以废治废.采用正交试验的方法研究材料的强度,结果表明当基础组粉煤灰和脱硫石膏质量比70∶30,电石泥外加掺入量20％(质量分数),水泥外加掺入量10％(质量分数),水灰比为0.67时喷浆材料的强度最佳.喷浆固化体28d抗压强度达16.96MPa,可以满足现场应用要求.通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对固化体的晶相结构和微观形貌进行分析,研究水化机理,结果表明水化产物主要是水化硅酸钙、水化铝酸钙和钙矾石晶体,对强度起主要作用.     

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.     

脱硫石膏-铝土矿-硅酸盐水泥混合基自流平材料

以脱硫石膏、铝土矿和普通硅酸盐水泥为原料制备自流平材料,研究了胶凝材料的表观性状、强度发展、结构与产物,以及胶凝机理.结果表明,脱硫石膏掺量20％～ 40％时,自流平材料表面性状良好,水化作用较快,凝结时间合理,具有密实的钙矾石胶凝结构;脱硫石膏掺量不足时,无法形成以钙矾石为主的胶凝结构,过量则导致胶凝体强度显著下降、凝结时间明显延长、后期强度几乎不发展.钙黄长石和硅酸钙可以指示28 d胶凝体的“亏钙”程度.因此,掺量不大于40％的脱硫石膏可与铝土矿、普通硅酸盐水泥制备混合基自流平材料,为资源化利用脱硫石膏提供了新途径.     

公路粉煤灰水泥的研制（一）

文中研究了熟料掺量、复合激发剂、石膏掺量、水泥颗粒粒度对公路粉煤灰水泥的影响.获得了公路粉煤灰水泥的最佳配料方案和工艺参数.与粉煤灰硅酸盐水泥性能相比,公路粉煤灰水泥早期强度略低于粉煤灰硅酸盐水泥,凝结时间较长,但其7d～28d水化龄期内的强度增长率较高,28d强度已赶上或超过粉煤灰硅酸盐水泥,胶砂流动度好.     

普通硅酸盐水泥对石膏基自流平砂浆性能的影响

通过向高强石膏基自流平砂浆和脱硫石膏基自流平砂浆中掺入5％的普通硅酸盐水泥,研究普通硅酸盐水泥对两种石膏基自流平砂浆工作性能、力学性能、耐水性能、收缩性能和微观性能的影响.结果表明掺入5％的普通硅酸盐水泥能够显著提高石膏基自流平砂浆的流动度,同时普通硅酸盐水泥缩短了高强石膏基自流平砂浆的凝结时间,延长了脱硫石膏基自流平砂浆的凝结时间.掺入5％的普通硅酸盐水泥能够提高石膏基自流平砂浆的抗折强度、抗压强度、拉伸粘结强度和耐水性能,但是普通硅酸盐水泥会降低石膏基自流平砂浆的膨胀率.最后通过SEM、XRD、TG/DTA微观测试手段发现普通硅酸盐水泥的掺入使得石膏基自流平砂浆形成以二水石膏为主体,并伴有水化硅酸钙及细集料的硬化体.     

粉煤灰-免煅烧脱硫石膏胶凝活性激发机制研究(二)

为更有效利用燃煤电厂两大工业固体废弃物:粉煤灰及原状未煅烧脱硫石膏,进一步揭示粉煤灰-未煅烧脱硫石膏体系胶凝性能产生机制,采用NaOH溶液与水泥对其活性进行激发.80℃条件下养护7d后测定试件抗压强度,并分析水化产物的矿物组成.试验发现,在用水泥作为碱性激发剂时,适量脱硫石膏的存在对强度有较大的促进作用;但脱硫石膏的用量要适宜,用量过高,钙矾石数量增多,会引起体积稳定性的降低;NaOH作为碱性激发剂,无法使免煅烧脱硫石膏-粉煤灰胶凝体系形成有效强度,表明体系中足够的氧化钙是最终形成有效强度的重要保证.     

纳米二氧化硅粉末对水泥-粉煤灰体系泡沫混凝土力学性能及水化的影响

利用X射线衍射、热重分析、扫描电镜等手段研究了纳米SiO2(NS)对水泥-粉煤灰体系泡沫混凝土水化及性能的影响.结果表明:NS的掺入会促进泡沫混凝土中硅酸盐矿物的水化,密实水化产物的微观结构.掺入NS的水泥-粉煤灰体系泡沫混凝土试样3 d和28 d抗压强度增长都大于单一水泥组份的泡沫混凝土试样,水泥-粉煤灰体系泡沫混凝土试样3 d强度提高了6.3％,28 d强度提高了4.6％.     

利用硅钙渣、水泥、粉煤灰等改善脱硫石膏制品性能的研究

以脱硫石膏、水泥、高铝粉煤灰及其提铝后硅钙渣为主要原料,制作脱硫石膏制品,并对其性能进行测试。测试结果表明:在脱硫石膏制品中添加水泥可以改善其力学性能以及耐水性能,且水泥的添加量应控制在20%以内;添加硅钙渣的石膏制品与纯石膏相比,密度下降,强度提高,吸水率基本保持不变,软化系数增加,且随着硅钙渣添加量的增加,密度下降加剧;粉煤灰的添加使得制品耐水性提高,但强度降低,吸水率和软化系数提高;生石灰掺量5%时制品强度最高;在粉煤灰、硅钙渣、生石灰总量一定的条件下,改变粉煤灰和石灰石的量,石膏制品的干抗折和抗压强度在10%左右时强度最低。     

应用煅烧石膏生产早强粉煤灰水泥

本文通过材料性能测定、化学结合水、扫描电子显微镜、差热分析等实验方法，研究煅烧石膏对粉煤灰水泥早强性能与水化过程的影响。实验结果表明，采用煅烧石膏代替二水石膏制造粉煤灰水泥，可使粉煤灰水泥的早强性能明显改善，有效地提高粉煤灰水泥的抗折和抗压强度，使粉煤灰水泥的早期强度明显提高，后期强度稳定增长。其增强机理是由于煅烧石膏可加速硅酸盐水泥熟料和粉煤灰的水化速度。     

硅酸盐水泥提高盐石膏性能及其机理

为提高盐石膏的使用性能,研究了硅酸盐水泥对盐石膏需水量、凝结硬化及其硬化体强度、吸水率的影响,采用红外光谱、差热分析和扫描电镜分析了盐石膏的成分、硅酸盐水泥改善盐石膏性能的机理.结果表明,盐石膏的主要成分为无水CaSO4,硅酸盐水泥的掺入显著提高了盐石膏的强度,降低了它的吸水率,缩短了它的凝结时间,但却会增大它的标稠需水量.机理分析表明,盐石膏-硅酸盐水泥体系主要由二水石膏晶体、细长尖状的钙钒石(AFt)、Ca(OH)2和CaCO3等水化产物组成,AFt、Ca(OH)2和CaCO3相互交织成网状结构,并填充到二水石膏晶体的孔隙中,使它变得密实,增强了石膏网状结构的稳定性,从而提高它的强度.     

钢渣-粉煤灰复合胶凝材料的试验研究

以钢渣、粉煤灰等固体废物,掺加少量的普通硅酸盐水泥、脱硫石膏,辅以适量化学激发剂,研制开发新型复合胶凝材料。试验表明,少量水泥能够有效地激发出钢渣-粉煤灰体系潜在的活性,单掺水泥的钢渣-粉煤灰体系最优配比为:钢渣/粉煤灰=6:4,水泥掺量为15%;对于复掺水泥和脱硫石膏的钢渣-粉煤灰体系来说,最优配比为钢渣/粉煤灰=6:4,水泥掺量为15%,脱硫石膏掺量为10%。合适的化学激发剂可以较好地提高复合胶凝材料的性能,复合胶凝材料在自然养护的条件下比标准养护条件下强度增长更快。     

利用生态水泥制备高性能有机纤维电缆管

以矿渣和粉煤灰等固体废弃物为主要原材料制备生态型胶凝材料,用于替代普硅水泥,并在此基础上以复合纤维作为增强材料制备出高性能有机纤维电缆管,并利用XRD、SEM分析了其水化及增强机理。研究结果表明:矿渣58%、粉煤灰14%、熟料21%、脱硫石膏6%、自制CF-Ⅲ激发剂1%制备出的生态型胶凝材料,该胶凝材料28d抗压强度为48.5MPa,符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥标准》。以高模量维纶、海泡石纤维作为增强材料联合自制生态水泥制备出的水泥电缆管,外压荷载28.3KN/m,抗折荷载19.7KN,吸水率20%,符合JC 980-2005《纤维水泥电缆管及其接头》的各项要求。     

脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料的力学性能研究

研究了脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料的力学性能及微观结构。结果表明:磨细粉煤灰较原样粉煤灰对脱硫石膏的力学性能有较大的改善,掺加20%磨细粉煤灰可以得到较高强度的脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料。由超景深显微镜和XRD分析推断出:粉煤灰的滚珠效应和骨架作用改善了脱硫石膏的力学性能,但在干燥环境下,粉煤灰的水化反应得不到有效进行,复合胶凝材料的强度主要来源于水化产物CaSO4.2H2O。     

高强度脱硫石膏复合材料制备与力学性能

研究了材料参数和工艺参数对β型半水脱硫石膏-水泥复合材料力学性能及结构特征的影响。结果表明,β型半水脱硫石膏-水泥复合材料的28d抗折、抗压强度分别是9.38MPa和48.84MPa;掺磨细矿物β型半水脱硫石膏-水泥复合材料的28d抗折、抗压强度分别为10.88MPa和67.67MPa;其软化系数分别为0.93和0.81。结构分析表明,掺磨细矿物β型半水脱硫石膏-水泥复合材料水化产物中,除二水硫酸钙外,还出现C-S-H凝胶和AFt晶体,这些胶体与晶体互相交织,降低孔隙率,提高了密实性和强度。     

提高磷石膏基水泥早期性能的研究

通过磷石膏预处理和添加超细硅酸盐水泥熟料的方法,对提高磷石膏基水泥早期性能进行了研究,并通过XRD、SEM对其水化过程和机理进行了探讨。结果表明,磷石膏经钢渣预处理,或采用超细熟料粉作为碱性激发剂,均能显著改善磷石膏基水泥的早期强度和凝结特性,两种措施同时采用时,能制备出3d抗压强度超过10MPa,28d抗压强度达49MPa以上的磷石膏基水泥。钢渣固结或固化了磷石膏中缓凝的可溶性杂质,超细粉磨使熟料自身水化加快并同时促进了矿渣水化,是磷石膏基水泥早期水化性能提高的原因。