Impact of the solidification path of FeOx–SiO2 slags on the resultant inorganic polymers

Aiming to reduce the carbon dioxide emissions associated with cement production, alternative binders such as inorganic polymers currently receive substantial attention and slags from the non-ferrous metallurgy are promising precursors. However, studies  that correlate their chemistry and crystallinity with the newly formed binder remain limited. In this work, the effect of three different solidification methods on glass formation and reactivity of FeO_x–SiO₂ slags, as well as on the molecular structure of the resultant Fe-rich inorganic polymers, was investigated. The inorganic polymers were synthesized by mixing the slags (approximate molar ratio FeO/SiO₂ = 1.6) with an alkali silicate solution (molar ratios SiO₂/Na₂O = 1.6 and H₂O/Na₂O = 25). Results demonstrated that higher cooling rates promoted higher glass formation and faster reaction kinetics when the slags were activated. ⁵⁷Fe Mössbauer spectroscopy indicated that all the slags consisted predominantly of Fe²⁺ ions with a minor amount of Fe³⁺ ions, regardless of the variability in glass content. The binder phase of all inorganic polymers consisted of iron in both Fe²⁺ and Fe³⁺ states, after 28 days of curing. After pulverizing the inorganic polymer pastes and exposing the powder to air for 28 additional days, the Fe²⁺ state in the binder transformed to Fe³⁺. The compressive strength evolution of the three slags showed that the 2-day strength was higher for the samples with a higher amorphous fraction, while after 28 days, this influence was less pronounced.     

对再生镁碳砖制备过程中碳化铝的研究

针对在镁碳砖或再生镁碳砖制备过程中被公认为有害物质的碳化铝进行了研究。在所研究的热处理温度范围内,确定了碳化铝的形成机理。在实验中研究了热处理温度和石墨加入量对碳化铝(Al4C3)形成的影响。     

活性石灰回转窑内衬复合砖的研制与应用

针对活性石灰回转窑在运行中存在内衬砖使用寿命短、隔热效果不好导致炉壳过热的问题,开展了回转窑内衬耐火材料的研究。通过破损调查和配方试验,研制了耐高温工作层与保温层一体成型的复合结构预制砖,使回转窑内衬的使用寿命提高到2年以上,降低炉壳表面温度50℃以上。     

塔与钟楼——以砖为语汇的建筑造型语言比较

一座宋代砖塔，一座上个世纪初的西洋式钟楼，二者均以砖为单纯的用材，形成精雅的建筑造型和典丽的装饰效果，但建筑式样与格调风神均殊，如同以砖为语汇发展出不同的建筑造型语言。对比之下，两种建筑的造型特质、尤其是塔之所以为塔之建筑造型语言的微妙何在，砖所具有的建筑造型潜力和自成严谨套路的手法，皆值得总结研究。如是以历史建筑为素材比较和研究建筑造型语言，对现代设计思维亦当有所裨益。     

砌块强度对密肋复合墙体抗震性能影响分析

密肋壁板结构是一种节能、抗震型建筑结构新体系,其主要受力构件--密肋复合墙体的抗震性能受多种因素的影响.在试验研究基础上,利用大型通用有限元软件ANSYS建立了密肋复合墙体的非线性有限元分析模型,对填充不同强度砌块的各个墙体在水平荷载和竖向荷载共同作用下承载力、变形性能进行了比较分析.文中表明了填充砌块与框格混凝土的相对强度对二者协同工作性能的影响,并对墙体设计中填充砌块的选择提出了合理化建议.     

浅探外墙饰面砖工程设计中的几个问题

分析了面砖在实际工程使用中的几个问题,探讨了面砖作为外墙饰面材料的视觉构成方式及其实际作用,并强调建筑师关注外墙饰面砖工程设计的意义,以提高建筑师的设计水平,从而起到美化外墙的作用。     

钙铝质矿相对碱激发矿渣氯离子固化能力的影响研究

本文提出了一类改性碱激发矿渣胶凝材料,通过在原材料中掺入额外的钙、铝质矿相(Ca(OH)₂和γ-Al₂O₃),促进材料基体中的Friedel's盐(F盐)在氯离子存在条件下的形成,进而提升胶凝材料的氯离子固化能力。本研究探讨了钙、铝质矿物含量对碱矿渣反应产物组成、氯离子固化量以及力学性能的影响。结果表明,钙、铝质矿相的额外补充可显著提高胶凝材料的氯离子固化能力,同时体系的m(Ca)/m(Al)与该能力的相关性较高。物相分析结果表明,钙质矿相的补充使得反应产物中拥有富余的Ca(OH)₂,在氯盐侵蚀作用下,富余的Ca(OH)₂全部转化为F盐或其他物相,证实了体系氯离子固化能力的增强得益于F盐的形成,即得益于化学固氯能力的提升。抗压强度测试结果,表明钙质矿物的掺入对力学性能存在一定负面影响,而铝质矿相的掺入则能够在一定程度上弥补强度损失。     

细铁尾矿砂和养护条件对高强碱激发砂浆力学性能及微观结构的影响

本文探究了采用细铁尾矿砂(FIOTS)代替石英砂(SS)制备高强碱激发砂浆(HAAM)的可能性。以粉煤灰和矿粉作为碱激发材料的前驱物,利用MTS万能试验机研究FIOTS/SS质量比及养护条件对粉煤灰-矿粉基HAAM基本力学性能的影响,结合X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),揭示碱激发产物的微观物相组成、形貌特征及化学组成与宏观力学性能的关系。试验结果表明,随着FIOTS/SS质量比的增加,HAAM的抗压强度与劈裂强度逐渐降低。室内养护下HAAM的力学性能最高,其次是标准养护和水中养护,同时水中养护试件力学性能的降低程度随FIOTS替代率增加而更加显著。HAAM力学性能的降低主要由于FIOTS中的Fe元素抑制碱激发反应过程,并生成对力学性能无益的矿物相。     

含玻璃砂的高性能碱激发矿渣砂浆性能研究

采用玻璃砂代替部分细骨料制备碱激发矿渣(AAS)砂浆后,研究了玻璃砂含量(0%、10%、20%、30%,质量分数)对AAS砂浆抗压强度、抗折强度、干燥收缩、导热系数和碱-硅酸反应(ASR)膨胀率的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)对微观机理进行了分析。结果表明:掺10%~30%的玻璃砂能显著提高AAS砂浆的早期抗压强度,但会略微降低28 d抗压强度;AAS砂浆的抗折强度随玻璃砂掺量的增加先增大后减小,10%掺量时最有利于3 d抗折强度,20%掺量时最有利于28 d抗折强度;AAS砂浆的干燥收缩、导热系数和ASR膨胀率均随玻璃砂掺量的增加而减小,与对照组相比,掺30%玻璃砂的AAS砂浆导热系数降低14.4%,56 d干燥收缩率降低27.6%,14 d ASR膨胀率降低39.6%,28 d ASR膨胀率降低34.5%;SEM分析发现玻璃砂表面有水化产物生成,其与胶凝材料的结合比石英砂更紧密,使AAS砂浆的微观结构更加致密。     

低水泥高掺量钢渣碱激发混凝土的试验研究

通过改变钢渣粉、矿渣粉等矿物掺合料的比例,研究碱激发大掺量钢渣混凝土的力学性能,并采用X射线衍射和扫描电镜等测试手段对其微结构进行分析。结果表明,激发剂与减水剂、胶凝体系、粗细骨料之间在合理加料、搅拌顺序下,和易性满足要求同时可以制备出钢渣掺量达60%、矿渣掺量为15%、硅灰掺量为5%、水泥掺量仅为20%、强度等级可达C30的混凝土;微观分析表明,优化后的混凝土胶凝体系28 d水化产物结构致密,且孔隙较少,后期强度发展较好。