自粉化低钙水泥的制备方法及其碳化硬化性能

以γ-C2S为主要矿物的自粉化低钙水泥在制备和碳化硬化过程中均能显著减少二氧化碳的排放.为实现该水泥的规模化生产,对其工业原料制备方法进行了探讨,并研究了其碳化硬化性能.结果表明:取石灰石、砂岩和铁矿为水泥原料,当石灰饱和系数(KH)为0.67,硅率(SM)为2.50～4.50时,在1 300～1 400℃下进行煅烧,待炉温冷却后即可煅烧出自粉化低钙水泥.用该水泥制备尺寸为40mm×40mm×160mm的胶砂试块,碳化8h后,其抗折强度为8.2MPa,抗压强度为51.6MPa;碳化后再标准养护240d,其抗折强度可达13.9MPa,抗压强度可达70.0MPa.     

拜耳法赤泥基轻质保温陶瓷的制备

以拜耳法赤泥、玻璃粉和钾长石为原料,采用可燃物燃尽发泡法制备了轻质保温陶瓷.研究了不同煅烧温度对试样物理性能的影响,并对烧结试样的微观结构、物相以及碱溶出进行了分析.结果表明:试样最佳煅烧温度为1070℃;试样气孔为闭口孔,呈密排六方分布;主要物相是霞石,碱溶出量很少.     

C3S2矿物的加速碳化硬化过程

制备了3CaO·2SiO_2(C_3S_2)矿物,并用加速碳化的方式使其硬化.利用X射线衍射(XRD)、热分析(TG和DTA)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS),研究了C_3S_2矿物的CO_2吸收量、力学性能和微观结构变化.结果表明:C_3S_2试块在体积分数为99%的CO_2中碳化24h,CO_2碳化程度可以达到43.3%,抗压强度为74.8MPa;碳化产物CaCO_3和非晶态SiO_2为C_3S_2抗压强度的主要来源.     

钠离子对硅酸二钙碳化产物的影响

在1 350℃煅烧温度下,制备了纯硅酸二钙(β-C2S)矿物.结合X射线衍射(XRD)、同步热分析(TG-DTA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)等测试技术,研究了钠离子对硅酸二钙矿物碳化产物的影响规律.通过测试碳化前后样品悬浮液中可溶性钠离子含量的变化规律,探讨了利用硅酸二钙碳化来固化可溶性钠离子的可行性.结果表明:钠离子影响硅酸二钙矿物碳化产物的结构,但不影响其碳化程度;在钠离子存在的情况下,硅酸二钙矿物碳化生成的碳酸钙以稳定的球霰石晶体为主,二氧化硅凝胶的聚合度不变;碳化反应后可溶性钠离子含量大大降低;钠离子可以被固化在球霰石晶体里,这也是球霰石晶体稳定存在的主要原因.     

压痕点数及解卷积法对水泥纳米压痕试验的影响

采用K均值法与高斯混合模型对水泥净浆不同压痕点数的纳米压痕数据进行解卷积处理.结果发现:压痕点数对解卷积结果存在影响,100个压痕点数下2种解卷积方法得到的结果均较为离散,但225及以上压痕点数的解卷积结果相似度较好;K均值法虽依赖初值参数的选择,但其对数据的处理结果与高斯混合模型的拟合结果相近,因此可作为高斯混合模型的一种检验方法.