赤泥制备碱激发胶凝材料的性能

分别以拜耳法赤泥、烧结法赤泥为原料,进行碱激发胶凝材料的制备研究,并对其制备碱激发胶凝材料的可行性进行了评价。研究结果表明,拜耳法赤泥的胶凝活性极低,不适宜用作碱激发胶凝材料的制备原料;烧结法赤泥因含有具有一定胶凝活性的β-硅酸二钙,因此可用作碱激发胶凝材料的制备原料。以烧结法赤泥和矿渣组成二元复合体系,以模数2.40的液体水玻璃为激发剂制备碱激发胶凝材料,在矿渣掺量30%、赤泥掺量70%的条件下,激发剂的最佳掺量为5.0%。所制备碱激发砂浆试样的3d、28d抗压强度可分别达到35.0 MPa、65.0 MPa以上。     

激发剂对赤泥-矿渣地质聚合物材料的影响及产物研究

本文利用水玻璃为激发剂,烧结法赤泥和矿渣为原材料制备碱激发胶凝材料,研究水玻璃模数和掺量对赤泥-矿渣地质聚合物的影响。采用热分析(TG)、衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)分别表征和分析反应产物的物相组成与微观形貌。实验结果表明:地质聚合物随着水玻璃模数增加,胶砂早期强度增加;水玻璃掺量增加地质聚合物强度增加,水玻璃适宜掺量为5.5%;赤泥-矿渣地质聚合物为非晶态无定型物质,反应产物之间相互连接成三维网状结构。     

碱激发矿渣-钢渣复合胶凝体系的性能研究

以氢氧化钠和水玻璃为激发剂制备矿渣-钢渣复合胶凝材料,研究矿渣掺量、碱当量和水玻璃模数对复合胶凝材料抗压强度的影响,并采用XRD、SEM对硬化试样的显微形貌和水化产物组成进行了分析。结果表明：随矿渣掺量减少,抗压强度降低。随碱当量的增加,抗压强度先提高后降低,碱当量为11%时强度达到最高。随水玻璃模数的增大,抗压强度先提高后降低,当水玻璃模数为1.2时强度达到最高。水化产物主要为CaCO3、C-S-H凝胶、C-A-S-H凝胶、托贝莫来石及RO惰性相。     

碱激发锰渣矿渣胶凝材料的力学性能及水化过程研究

利用基于水玻璃形成的复合碱组分SN和少量硅酸盐水泥共同激发锰渣-矿渣体系,制备出碱激发胶凝材料,并对该胶凝材料的力学性能及水化过程进行了探讨。结果表明:水化3～7d内是该碱激发胶凝材料中锰渣与矿渣的适应性由劣向好转变的关键。水化初期(3d前),随着矿渣替代锰渣量增加,碱激发胶凝材料中生成水化产物的程度变慢,抗压强度降低;水化7d后,碱激发锰渣-矿渣胶凝材料中随着矿渣替代量的增加,石英(SiO2)被剥蚀解体量增多,体系的溶解-聚合程度逐渐提高,水化产物逐渐增多,化学结合水量逐渐增大,抗压强度逐渐提高。     

镁渣胶凝材料强度影响因素的研究

以镁渣、矿渣、水泥熟料配制镁渣胶凝材料,探讨了镁渣掺量、水泥熟料掺量、物料粉磨工艺、辅助激发剂复掺对镁渣胶凝材料强度(抗压和抗折强度)的影响,分析了镁渣胶凝材料水化产物的矿物组成.结果表明:当镁渣与矿渣掺量相等时,镁渣胶凝材料有较好的强度;镁渣胶凝材料水化较慢,28d后强度还有大幅度的增长;水泥熟料掺量越大,镁渣胶凝材料强度越高;相比先磨后混工艺,先混后磨工艺所制备的镁渣胶凝材料有更好的强度;复掺3种辅助激发剂(水玻璃、硫酸钠、石膏)后,镁渣胶凝材料强度性能达到32.5强度等级复合水泥标准要求.镁渣胶凝材料水化产物主要由C-S-H,Ca(OH)_2和AFt等组成.     

矿渣-水泥复合胶凝材料体系水化反应特性的研究

研究矿渣掺量对矿渣-水泥复合胶凝材料体系水化反应动力学过程的影响.结果表明:复合胶凝材料体系的水化放热速率随矿渣掺量增加和水化温度的降低而下降;非蒸发水含量随矿渣掺量的增加呈现先增大后降低的趋势,当矿渣掺量为30％时,非蒸发水含量达到最大值;复合胶凝材料体系的抗压强度随矿渣掺量的增加而降低,且复合胶凝材料体系抗压强度在28 d前增幅较大,在28 d后增长趋于平缓.从SEM照片上可以看出,矿渣掺量不超过30％的复合胶凝材料体系中,部分凝胶与晶体紧密结合在一起,试样微观界面结构较为致密.     

辅助胶凝材料对碱矿渣混凝土限制膨胀率的影响

采用混凝土长度测试试验研究了碱矿渣混凝土的限制膨胀率,分析了辅助胶凝材料种类、掺量、碱组分及水灰比对混凝土限制膨胀率的影响。结果表明:膨胀剂掺量在6%~10%内,碱矿渣混凝土的限制膨胀率随掺量提高而增大;水玻璃为激发剂时碱矿渣混凝土的限制膨胀率较激发剂为NaOH时小,且限制膨胀率随模数及碱当量的增大而减小;当水灰比在0.37~0.45的范围内增长时,掺加明矾石膨胀剂A的碱矿渣混凝土限制膨胀率减小,掺加辅助胶凝材料M时限制膨胀率增大。     

水玻璃激发矿渣-粉煤灰胶凝材料水化机理研究

以水玻璃为激发剂,矿渣(SL)、粉煤灰(FA)为胶凝材料,研究了矿渣-粉煤灰配比对胶凝材料净浆标准稠度用水量、凝结时间、抗压强度的影响,并利用FESEM、XRD、FT-IR等测试手段对试样进行表征,探究其水化机理。结果表明:随矿渣掺量的增加,体系的标准稠度用水量下降,凝结时间缩短,抗压强度提高且具有高强的特点;在碱的作用下,胶凝材料中的玻璃体的网络形成键断裂,玻璃体解聚,断裂后的键重新组合形成新键,颗粒表面生成大量C-S-H凝胶及沸石类水化产物。     

蒸汽养护对赤泥基碱激发胶凝材料性能及微观结构的影响

以烧结法赤泥为原料、水玻璃为激发剂制备碱激发胶凝材料,并对蒸汽养护(60℃)对赤泥基碱激发胶凝材料性能及产物、微观形貌的影响进行了研究。结果表明,蒸汽养护条件下,赤泥基碱激发胶凝材料的主要反应产物为C-S-H凝胶;蒸汽养护可促进赤泥基碱激发胶凝材料的水化反应,从而使基体结构更为致密,强度显著提高;经60℃蒸汽养护48 h的赤泥基碱激发砂浆,其3、28 d抗压强度可分别达到34.8、65.7 MPa。     

磷酸钠水玻璃对碱矿渣水泥水化行为的影响

为了研究磷酸钠-水玻璃碱矿渣水泥的水化行为,测试了该碱矿渣水泥的凝结时间、坍落扩展度和抗压强度.采用微量热仪测试了碱矿渣水泥的水化放热行为,并分析了其水化动力学规律.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了碱矿渣水泥早期水化产物及微观结构,探讨了磷酸钠-水玻璃对碱矿渣水泥水化行为的影响机理.结果表明:当磷酸钠掺量低于20%(质量分数)时,碱矿渣水泥表现为缓凝,其早期水化过程受致密扩散控制,反应速率随水化反应的进行而加快;当磷酸钠掺量高于80%时,碱矿渣水泥表现为促凝.磷酸钠-水玻璃碱矿渣水泥早期水化产物中无Ca_3(PO_4)_2晶体生成,Ca_3(PO_4)_2不是导致碱矿渣水泥缓凝的因素.     

利用电石渣改性固硫灰制备胶凝材料的研究

基于固硫灰自身的火山灰活性和自硬性,提出用钙质激发剂激发固硫灰活性制备固硫灰基胶凝材料。实验研究表明在激发剂的作用下,掺入偏高岭土后胶凝材料强度提高80%以上。用内掺50%偏高岭土的固硫灰,采用电石渣或熟石灰复合水玻璃作为激发剂制备胶凝材料都在体系的碱含量为30%,水玻璃的模数为2.0,养护温度为60℃时强度达到最大,两种激发剂对强度的影响差异不大,而采用电石渣作为激发剂更节约成本,更具优势。     

内掺锂渣和硅粉的100MPa高强度大流动性混凝土研究

研究了内掺锂渣和硅粉对混凝土强度和流动性的影响 ;根据试验数据总结出内掺锂渣和硅粉混凝土的 2 8d抗压强度规律 ,研究了混凝土后期强度的增长规律 ;采用 4 2 5普通硅酸盐水泥、中砂、5～ 2 5mm碎石 ,内掺 10 %～ 15 %锂渣和 5 %硅粉 ,水胶比 0 2 5 5～ 0 2 6 8,或内掺 0～ 15 %锂渣和 10 %硅粉 ,水胶比 0 2 6 0～0 30 5 ,掺加适量的NF - 2 - 6缓凝高效减水剂 ,可配制出 10 0MPa高强度大流动性混凝土。     

赤泥-粉煤灰加气混凝土制备研究

赤泥是铝土矿提取氧化铝过程中产生的废弃物.赤泥建材化利用具有使用量大、产品附加值高等特点,是赤泥无害化、资源化利用的优选途径.以强度级别A3.5、密度级别B06的加气混凝土为设计目标,研究了组成材料、养护制度对赤泥-粉煤灰加气混凝土强度、密度的影响.结果表明,采用赤泥、粉煤灰等固体工业废料制备的加气混凝土,强度和密度满足加气混凝土砌块质量要求,满足建筑材料放射性核素限量要求.     

无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料强度影响因素研究

针对矿渣、粉煤灰的成分及特点,研制了一种无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料,并对其强度影响因素、水化性能进行了研究。结果表明,加入70%矿渣,15%粉煤灰,10%石膏,5%复合激发剂,可以制备性能较好的胶凝材料,28d抗压强度可达到58.21MPa。     

激发剂对钢渣胶凝材料性能的影响

以钢渣、矿渣、水泥熟料为主要原料,并掺入少量激发剂,成功制备了高强、高钢渣掺量的钢渣胶凝材料.探讨了激发剂、熟料掺量、钢渣掺量对钢渣胶凝材料性能的影响,并通过SEM,XRD分析了激发剂对钢渣胶凝材料浆体水化产物及水泥石微观结构的作用.结果表明:激发剂显著提高了钢渣的活性,从而大幅度提高了钢渣胶凝材料的早期性能;掺加激发剂后,钢渣胶凝材料3 d抗压强度可增加119.7%;激发荆对钢渣胶凝材料浆体水化产物种类的影响不大;与硅酸盐水泥浆体相比,钢渣胶凝材料浆体中C-S-H凝胶和Aft晶体含量明显增多,Ca(OH)2晶体含量显著降低.     

碱-矿渣-锰合金渣胶凝材料的研制

锰合金渣是生产锰系合金排放的工业废弃物,近年来锰矿资源的开采和利用发展迅速,产生的大量锰渣造成了严重的环境污染。将锰合金渣与矿渣复合,制备了碱-矿渣-锰合金渣胶凝材料,测试了所制备胶结材的抗压和抗折强度,利用扫描电镜分析了其微观结构。研究结果表明,随着锰渣掺量增加,碱-矿渣-锰渣胶凝材料的强度总体呈降低趋势;提高锰渣细度,所制备的胶凝材料强度亦随之增加;碱激发下磨细锰合金渣具有一定的水化硬化活性,其活性低于磨细矿渣。     

碱激发矿渣净浆对氯离子的固化作用

为研究氯盐浸泡液pH值、激发剂种类对碱激发矿渣(AAS)净浆氯离子固化量的影响规律,采用氯盐暴露-平衡法、X射线衍射(XRD)、热分析(TGA-DSC)、扫描电镜(SEM)等分析了AAS净浆在氯盐浸泡前后的水化产物种类及微观形貌,同时对AAS净浆固化氯离子中的物理吸附和化学结合作用进行了量化评价.结果 表明:AAS净浆的氯离子固化量随着氯盐浸泡液pH值的增大而降低;水玻璃激发矿渣(WAS)净浆固化氯离子的能力大于NaOH激发矿渣(NAS)净浆;AAS净浆对氯离子的固化作用不仅包括物理吸附作用,还包括少量化学结合作用;氯离子固化过程中的物理吸附作用在NAS、WAS和普通硅酸盐水泥净浆中均占50％以上.     

基于矿渣-水泥体系水化探讨矿渣的合适掺量

为使矿渣在混凝土中得到合理有效利用，在测定不同矿渣掺量的矿渣-水泥体系中矿渣反应程度、Ca(OH)2与非蒸发水数量的基础上，分析矿渣掺量对体系中矿渣的利用效率、水化产物的数量与构成的影响，认为存在一个合适的掺量范围，使体系中矿渣具有较高的利用效率而体系水化产物数量及构成合理，保证材料具有良好的性能。