微生物提升钢渣胶凝材料安定性和强度的作用及机理

目前钢渣排放量、库存量大,但利用率不高,关键是安定性未能解决.本文研究提出了通过微生物矿化技术提升安定性和强度,研究了不同掺量微生物对钢渣中主要矿物相碳化反应速率的影响,测试了微生物掺量和钢渣粉比表面积对试件压蒸线性膨胀率和强度的影响,通过MIP和SEM分析试件孔隙率和微观形貌,并对微生物改性钢渣胶凝材料机理进行分析.结果 表明,微生物能提高钢渣中游离氧化物和硅酸盐矿物相碳化反应速率,提高矿化产物的强度.要使试样压蒸线性膨胀率降低至0.5‰以下,采用微生物添加剂后,试验所用钢渣粉比表面积可由565 m2/kg降低至360m2/kg.钢渣中掺入微生物可促进碳化过程中矿物相离子溶出和碳酸盐矿物生成,降低试件孔隙率,密实基体结构,从而提高钢渣胶凝材料试件的强度.微生物-钢渣胶凝材料制品强度可达40 MPa以上,其他物理性能均符合国家标准,在实际道路铺装工程应用中体积稳定性好,无泛碱现象,且利润优势显著,应用前景广阔.     

高钛渣用于水泥混合材的性能研究

本文分析了高钛渣的矿物组成、活性系数,探讨了高钛渣的粉磨细度对水泥的凝结时间、标准稠度用水量、安定性等影响,而且分析了不同助磨剂的作用效果,以及高钛渣对水泥强度、水化产物的影响,得出高钛渣用于水泥混合材的实验基础.采用单掺与复掺的方式,比较得出可用于生产复合硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的不同掺量和配比.结果表明:高钛渣不会对水泥的水化产物产生不利影响,粉磨较细的高钛渣更有利于水泥水化产物产生的包裹效应,使结构更加紧密,从而增加水泥强度;使用助磨剂的条件下,掺入30％的高钛渣,并与粉煤灰及高炉渣复掺,混合材总掺量达到40％,可满足P·C32.5R级水泥生产;使用助磨剂的条件下,掺入10％的高钛渣,并与粉煤灰及高炉渣复掺,混合材总掺量达到20％,可满足P·O42.5R级水泥生产.     

低温条件下磷酸镁水泥的失效研究

运用X射线衍射、压汞、扫电子显微镜等测试分析手段研究了低温养护条件下MPC失效试件的表面析出物性质和水化产物,从机理上探讨低温对MPC材料的破坏作用.结果表明:结果表明低温养护下失效材料表面析出结晶的主要成分为MgKPO4·6H2O (MKP),低温下,材料毛细孔的自由水结冰膨胀和膨胀性针状MKP结晶在浆体内部孔隙和微裂纹处生长,是材料的主要破坏失效机制.同时粉煤灰的加入对于改善材料孔结构、促进浆体水化程度有一定的作用.     

铅粉对防辐射砂浆水化性能和微观结构与组成的影响

利用XRD,SEM,TG-DSC和压汞仪研究了铅粉对砂浆水化性能和微观结构与组成的影响.实验表明,当铅粉掺量较低时,粒度较小的铅粉在砂浆体系中起细集料填充效应,能够改善孔结构,增强砂浆的力学性能.如果铅粉掺量过多则会破坏水泥的水化过程,并且会产生大量的Pb3(CO3)2(OH)2从而导致砂浆的表面结构被破坏,严重影响了砂浆的耐久性.由于铅本身对伽马射线具有优异的屏蔽性能,因此可以增强砂浆的防辐射性能.