锰渣微粉-石灰石粉作为水泥混合材的试验

以锰渣微粉和石灰石粉按照不同比例进行复掺,研究其物理性能及水化性能。结果表明：锰渣微粉-石灰石粉可以有效减小标准稠度用水量,缩短水泥凝结时间,并且在水泥水化过程中能够很好地发挥其物理、化学综合性能,保证水泥早期和后期的强度。     

水泥增强及混合材的综合开发利用

通过对钢渣进行活化处理,激发钢渣的潜在活性,并同时与矿渣、石灰石等矿物共同配合使用,进行生产钢渣一矿渣水泥的试验,为钢渣的激活开辟了一条途径;同时为石灰石做为混合材用于钢渣一矿渣水泥生产进行了初步的研究与探讨．     

石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应

石灰石粉具有水化活性,能与硅酸盐水泥中的C₃A、铝酸盐水泥中的CA、CA₂等铝酸盐矿物发生反应,水化产物为水化碳铝酸钙。利用微量热仪法、胶砂强度和X射线衍射（XRD）,研究不同比例的石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应,结果表明：石灰石粉会加快铝酸盐水泥的水化进程,水化过程诱导期缩短,放热速率峰值下降;复合体系中石灰石粉占比越高,早期水化反应速率越快,但水化反应放热量越低;相对而言,复合体系中石灰石粉掺量为20%时石灰石粉参与反应程度最高,且掺量为20%时石灰石粉对复合体系强度有显著贡献。随复合体系中石灰石粉比例增加,铝酸盐水泥水化产物越来越不明显;石灰石粉掺量为20%~40%时,水化碳铝酸钙XRD特征峰相对最明显,复合体系中石灰石粉与铝酸盐水泥存在一个最佳的比例范围。研究表明,石灰石粉与铝酸盐水泥间会发生明显的水化反应,石灰石粉与铝酸盐水泥复合有望制得一种新型胶凝材料。     

SLAG CEMENT REINFORCED BY THE COMBINATION DOPING OF LIMESTONE AND ANHYDRITE

The hydration performances of slag cement mixed by limestone and anhydritehave been studied. The phase compositions andmicrostructures of the hydrates were determinedand analysed by XRD and SEM. It is discoveredthat when slag cement is mixed with limestoneand anhydrite. the hydrations of the clinker andslag are speeded. The amount of ettringite andhydrate calcium silicate are increased and the me-chanical strength of slag cement are enchanced.     

提高矿渣水泥早期强度的试验研究

采用双掺法在矿渣水泥中加入适量的石灰石,可使矿渣水泥的早期强度及后期强度都略有提高.本文通过大量的对比试验,给出石灰石的最佳掺量;同时通过试样强度比值百分数的对比,分别提出掺入适量石灰石后7 d,28d抗折强度、抗压强度的提高幅度.这对克服矿渣水泥早期强度发展慢及施工期长的缺点具有一定的现实意义.     

Effects of steel slag powder on workability and durability of concrete

The workability and durability of a type of sustainable concrete made with steel slag powder were investigated. The hydrated products of cement paste with ground granulated blast furnace slag（GGBFS） alone or with a combined admixture of GGBFS-steel slag powder were investigated by X-ray diffraction（XRD）. Furthermore, the mechanism of chemically activated steel slag powder was also studied. The experimental results showed that when steel slag powder was added to concrete, the slumps through the same time were lower. The initial and fi nal setting times were slightly retarded. The dry shrinkages were lower, and the abrasion resistance was better. The chemically activated steel slag powder could improve compressive strengths, resistance to chloride permeation and water permeation, as well as carbonization resistance. XRD patterns indicated that the activators enhanced the formation of calcium silicate hydrate（C-S-H） gel and ettringite（AFt）. This research contributes to sustainable disposal of wastes and has the potential to provide several important environmental benefi ts.     

The Early Strength of Slag Cements with Addition of Hydrate Microcrystals

The effect of hydrate microcrystals such as calcium silicate hydrates ( CSH ) and ettringite on the early strength of slag cements was studied, The authors existed the possibility of improving the early strength of the slag cement by applying crystal seed technology. It is shown that slag crystal seeds make the early strength of the cement increased due to the action of hydrate crystal seeds, which speed up the hydration of dinker minerals in the nucleation of ettringite. Therefore, the early strength of the slag cement is obviously improved.     

机制砂中石粉对混凝土物理力学性能的宏细观影响机制研究

石粉作为机制砂生产过程中的副产品，是区别于天然砂的主要特征之一，本文在结合现有规范的基础之上，提出了将机制砂中石粉纳入胶凝体系的配合比设计方法，系统开展了两种岩性（石灰岩、花岗岩）石粉及其在不同含量条件下的室内混凝土物理力学性能试验，并结合X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、热重分析仪（TGA）等测试手段深入分析了石粉对混凝土的微观作用机理。研究结果表明：当按照本试验混凝土配合比，以石粉替代机制砂的情况下，随着石粉含量的增加，混凝土的抗压强度、劈裂强度均呈先增大后减小的趋势。微观机理分析表明机制砂中的石粉大多是惰性的，仅微量石灰岩石粉存在有限的化学活性，促进早期水泥水合作用，进而加快混凝土的早期强度的发展。机制砂中的石粉在混凝土中主要发挥物理填充作用，其含量保持在16%~19%时，能发挥良好的微集料填充效应提升混凝土力学性能，超过该范围则导致稀释效应降低混凝土力学性能。在石粉含量相同的情况下，由于花岗岩石粉组的混凝土试样的整体微观结构相较于石灰岩石粉组更为致密，从而导致花岗岩石粉组的混凝土宏观力学性能强于石灰岩石粉组。相比于同类研究，本研究获得的最优石粉含量处于较高范围，可为高石粉含量的机制砂混凝土的配合比设计及机制砂石骨料制作过程中的石粉含量控制提供科学依据。     

石灰石矿粉在水泥混凝土中的应用

开发出了一种石灰石复合激发剂，应用该种激发剂可以用抗压强度52．5MPa的熟料稳定生产出石灰石混合材掺量为30％的42．5MPa水泥。同时该种复合激发剂对于大掺量石灰石粉的混凝土也具有良好的增强作用，并且石灰石矿粉可以有效改善混凝土的收缩性能。因此认为，石灰石作为一种新型改性材料在水泥混凝土中具有良好的应用前景。     

混合材对MSWI制CSA水泥性能的影响

以城市垃圾焚烧飞灰（MSWI）为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙（CSA）水泥熟料.研究了单掺或复掺不同种类、不同掺量的混合材后,CSA水泥的力学性能和水化性能.结果表明：石灰石粉（LI）/矿渣粉（SL）在CSA水泥中较为适用,而粉煤灰（FA）/MSWI的活性较差;单掺4种混合材均对CSA水泥早期强度产生不利影响;单掺LI/SL对后期强度发展有益;复掺混合材较单掺效果好,尤其是试样10％LI＋10％SL、10％LI＋10％MSWI和5％LI＋15 ％SL.     

钢渣改良膨胀土试验效果与机理分析

对膨胀土、石灰改良膨胀土、钢渣微粉改良膨胀土进行干湿循环试验、自由膨胀率试验、无侧限抗压强度试验,比较验证钢渣微粉对膨胀土的改良效果。试验结果表明:钢渣微粉对膨胀土干湿循环作用下裂隙的发展、自由膨胀率的减小、强度的增加均有明显改善效果。其中钢渣微粉对自由膨胀率的改良效果明显滞后于石灰,但最终的改良效果两者相近,强度改良效果钢渣微粉明显优于石灰。同时运用X射线能谱的方法对膨胀土、石灰改良膨胀土、钢渣微粉改良膨胀土进行矿物成分和化学组成分进行分析,发现钢渣微粉改良膨胀土与石灰改良膨胀土矿物成分相近结合,自由膨胀率和无侧限抗压强度试验结果,对比分析得出钢渣微粉改良膨胀土和石灰改良土在改良机理上有相似性。     

赤泥-高炉矿渣-钢渣三元体系注浆材料试验研究

为解决地下工程灾害治理中大量消耗水泥造成的环境污染、造价高等问题,本文基于协同理论制备了赤泥-高炉矿渣-钢渣基三元体系全固废类注浆材料,系统研究了钢渣对赤泥-高炉矿渣二元体系工作性能、力学强度的作用规律,并结合X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、压汞仪等微观测试手段分析其作用机理。试验结果表明：钢渣对赤泥-高炉矿渣二元体系力学强度具有提升作用,当其掺量为10%时,28 d抗压强度可达12.78 MPa,增幅为59.84%。钢渣经机械粉磨和高温活化后,其协同作用可进一步提高,随着钢渣粒度的减小,浆液结石体力学强度逐渐增强;随着活化温度提升,结石体力学强度呈先增加后减小的趋势。钢渣在10%最优掺量下,活化温度为700 _^oC,粒径为200目时,赤泥-高炉矿渣-钢渣基注浆材料结石体的力学强度最优,28 d强度达到15.1MPa。此外,钢渣的掺入还可以促进赤泥-高炉矿渣基浆液的凝结,凝结时间缩短,浆液的流动性降低。微观分析表明：钢渣可参与赤泥-高炉矿渣体系的水化反应,而且钢渣微粒在浆液结石体中具有充填效应,使结石体更加密实,进而提高结石体力学强度;此外,在高温条件下,钢渣中生成钙芒硝,硅酸二钙,硅酸三钙,铝酸钙胶凝矿物,可促进钙矾石和水合铝酸钙的生成,对强度具有提升作用。     

超细钢渣粉体分形特征的测试与评价

对钢渣进行不同程度的超细加工，应用分形理论探讨钢渣粉体粒度分布的特征，并分析评价其形态，细度对水泥基材料早期和后期活性的影响。     

钢渣-杂填土基层材料配合比优化试验研究

以杂填土、钢渣、矿渣微粉为原料,采用土体固化技术混拌制备钢渣-杂填土基层材料。开展钢渣、混凝土破碎料、素土等主料对基层材料强度的耦合影响试验,构建回归模型,得到主料最优掺入比例,试验验证表明,回归模型预测值误差小于2%;以钢渣、混凝土破碎料、水泥、固化剂为因素开展正交试验,得到的最优结果与强度耦合影响试验基本一致,从而确定钢渣-杂填土最优配合比。最优配合比试件试验结果表明：钢渣-杂填土强度随龄期增长显著提升,30 d高温水浴膨胀率仅为1.03%。X射线衍射分析（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）测试表明：矿渣微粉中SiO₂与钢渣中f-CaO反应生成水化硅酸钙（C-S-H）凝胶,同时发现土壤固化剂对土体的改性可有效抑制钢渣膨胀;C-S-H凝胶填充于混凝土破碎料、钢渣、土颗粒间,增加了钢渣-杂填土基层材料密实度,使其强度得以提高。     

水泥强度诱导提高方法研究

利用物理性能检测、水化放热测定和孔结构测定方法研究了通过掺加微细矿渣、高铝组分和水化硬化浆体诱导提高硅酸盐水泥强度的方法，并对其作用机理进行了探讨，试验表明，适量的微细高铝组分、矿渣组分及水化硬化浆体能够明显提高硅酸盐水泥强度。     

Improvement of cement strength by induction method

The induction method of improriug the strength of Portland cement by adding fine slag powder,high aluminate component and hydrated poste was imestigated through determining the physical properties, hydration heat and pore size distribution, and its mechanism was discussed. The experimental results reveal that a certain content of high aluminate component,fine slag powder and hydrated paste can improve remarkably the strength of Portland cement.     

无熟料高炉矿渣水泥混凝土的强度特性

无熟料高炉矿渣水泥混凝土的性能取决于水淬高炉矿渣的碱度、化学成分、玻璃化率以及激发剂的种类和数量。为此,以磷石膏作为激发剂配制无熟料高炉矿渣水泥混凝土后,通过抗压强度及其微观结构的测试探讨了其强度特性。结果表明,早期强度取决于钙矾石的生成量及其所形成的网状空间结构,后期强度取决于C-S-H水化物的生成量及其填充孔隙所形成的密实程度。     

Effect of Fine Steel Slag Powder on the Early Hydration Process of Portland Cement

1 IntroductionSteel slag is the waste residue of fluxing mineralsused in the process of steel producing. Its dischargeamount is about 10 % of the production of steel . Steelslag hasn’t been utilized widely and effectively in a longperiod of time[1]. Hundreds of million tons of steel slagare deposited,andthe amount is still increasing withtensof milliontons every year .The deposited steel slag occu-pies great amounts of farmlands and induces serious en-vironment problems . The main chemical c…     

化学激发剂对水泥-锰渣胶凝材料性能的影响

采用不同化学激发剂提高锰渣活性,并寻求制备水泥-锰渣胶凝材料的最佳配比和制备工艺。试验结果表明,一定条件下硫酸盐激发剂和自制FJS激发剂均可以单独激发锰渣活性,经激发的水泥-锰渣胶凝材料的安定性、凝结时间、强度均能满足复合水泥42.5强度等级要求。碱性激发剂的激发效果较差,其中固体硅酸钠会导致胶凝材料凝结时间缩短2-2.5 h。激发剂复掺的效果取决于所用激发剂的种类。SEM分析和XRD分析均表明,水化产物中大量层状结构托勃莫来石有助于提高水泥-锰渣胶凝材料的强度。采用适当的激发剂掺入方式,并控制激发剂和锰渣的掺入量,可以制得性能良好的水泥-锰渣胶凝材料。     

改性水硬性石灰基材料的制备与耐久性

为了得到更加适宜于岩土文物保护加固的水硬性石灰材料,研究了掺加矿粉、外加剂和聚乙烯醇纤维的改性水硬性石灰的配合比优化设计、力学性能、水化硬化机理和耐久性.研究发现:矿粉、外加剂和聚乙烯醇纤维能显著提高水硬性石灰的力学性能以及耐久性;经改性后的水硬性石灰试样D,其抗折强度、抗压强度和拉拔强度分别能达到3.27、15.45、0.61 MPa,而且,经过耐水、耐盐和干湿循环试验后,仍然保持较高的力学性能,这对于岩土质文物的保护修复具有重大的意义.