硅酸盐水泥水化动力学模型与试验方法研究进展

水泥水化过程决定水泥基材料强度、耐久性等诸多性能，深入理解水泥水化机理具有重要的科学意义和工程价值。本工作回顾了硅酸盐水泥水化动力学模型的最新研究进展，评述了GEMS热力学计算、HymoStruc3D和CEMHY3D等水化数值模拟方法及其局限性，总结了准弹性中子散射和核磁共振等先进测试手段在研究水泥水化过程中水态演变和孔结构发展中的具体应用，提出了该领域未来研究的趋势和挑战。     

硫酸铝类无碱速凝剂促凝机理研究

通过设计加入速凝剂的水泥净浆实验组和不加速凝剂的空白组两组试验,探究速凝剂对水泥水化的影响作用机理并通过XRD和SEM等手段从微观层面上对水泥水化进程进行表征。XRD试验结果表明,由于速凝剂的加入,水泥在5min之内的水化产物已经可以观察到AFt的衍射峰,并且SEM图中可以观察到大量的针棒状AFt,而空白组在水化2h后才能观察到AFt。这表明硫酸铝类无碱速凝剂是通过引入Al~(3+)来加速C3A的早期水化反应,在短时间内生成大量AFt从而导致水泥速凝。     

铜离子掺杂对高铁低钙水泥熟料性能的影响

基于C4AF可以提高水泥基材料的抗蚀性,以高铁低钙水泥熟料为研究对象,掺入不同含量的CuO,通过对熟料及其水化产物进行X射线衍射(XRD)、水化热、抗压强度、非蒸发水含量和固化氯离子能力等测试,探究Cu2+对高铁低钙水泥熟料水化性能与氯离子吸附固化能力的影响.结果发现,适量CuO的掺入促进了高铁低钙水泥熟料中C4AF的生成,降低了熟料液相的粘度,有利于C3S的晶粒生长,有利于提高高铁低钙水泥熟料的水化活性和固化氯离子能力,最佳掺量为0.2 wt％.     

某露天采坑酸性废水透水层封堵方案优化研究

某露天采坑S坑北侧边坡分布有第四系含水层,与雅玛河及周边地下水形成水力联系并向矿坑充水,矿坑内回填酸性废石产生的酸性废水进入含水层而导致地下水污染。因此,在S坑封堵方案黏土墙厚度为21m的基础上,对S坑含水层封堵方案进行优化研究。通过对透水层现场详勘,建立模型分析水流情况和渗流量,并对拟采用封堵材料黏土进行试验,利用渗透理论进行计算,最终优化封堵水平厚度为8 m,垂直厚度为6.5m,大大降低了初始封堵方案中的黏土墙厚度,减少了黏土的使用量和工程建设费用,取得了非常可观的经济效益。     

不同粒径改性粉煤灰对磷酸根吸附性能的影响

废水排放过量的磷导致水体污染日益严重，将粉煤灰通过化学改性制备成了水化硅酸钙吸附剂，研究了改性吸附剂对磷酸根的吸附效果。利用XRD, SEM及BET比表面积等手段对粒度分级前后的吸附剂进行表征，研究不同粒级吸附剂对磷酸根的吸附性能，并考察其吸附机理。结果表明，不同粒级的吸附剂其化学成分出现了明显的偏析现象，孔隙结构也差异显著。相比其他粒径下的吸附剂颗粒，颗粒粒径在50?75 μm时，吸附剂中钙和硅含量较多，铝、铁和镁含量较低，水化硅酸钙组分含量最高，且伴有含铝的托贝莫来石晶体出现，钙离子的增加使其可以与更多的磷酸根结合形成沉淀。同时此粒径下具有较高的比表面积及孔隙度，疏松多孔的结构为钙离子提供更多活性位点。当使用粒径在50?75 μm的吸附剂吸附磷酸根时，磷的饱和吸附量可达到17.1 mg/g，比未分级的吸附剂高19.58%。     

三乙醇胺对水泥-粉煤灰体系水化进程与强度的影响机制

为掌握三乙醇胺(TEA)水泥-粉煤灰体系水化与强度的影响规律及其机理,促进粉煤灰的有效利用,采用等温量热法测试分析了不同温度条件下TEA对水泥-粉煤灰体系水化放热行为和体系活化能的变化,通过热重和X射线衍射分析了掺TEA水泥-粉煤灰体系的物相组成及其变化,研究了TEA对水泥-粉煤灰体系水化进程和强度的影响规律.结果 表明,TEA和温度均水泥-粉煤灰体系水化放热和强度发展存在较大影响.TEA提高了粉煤灰在72 h内的反应热,促进了水泥-粉煤灰体系早期的水化放热,并且在高温下更加明显,水泥-粉煤灰体系活化能随着TEA掺量增加而降低,TEA对水泥熟料矿物铝酸三钙(C3A)、硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)在不同龄期内的水化进程影响不同,TEA在早期对C3A熟料的水化具有明显的促进作用,而对C3S和C2S的水化则有延缓作用.     

半自磨工艺在金锑矿碎磨中的应用

甘肃某公司选厂处理的金锑共生矿石中黏土矿物含量高,含水率也较高,采用常规破碎工艺存在流程不畅顺、作业环境差、劳动强度大、生产成本高等缺点。2014年该选厂采用半自磨工艺取代常规破碎工艺,该工艺克服了黏土矿物及含水率对碎矿流程的负面影响。该选厂通过持续优化半自磨工作参数及均衡两段磨矿负荷等措施,不断提高系统的磨矿效率,使得选厂磨矿段产能翻番,生产成本大幅度降低,同时降低了劳动强度并改善了生产环境等,取得了良好的经济效益与社会效益。     

合成条件对电解锰渣制备水化硅酸钙的溶解性能与溶解动力学的影响

系统研究了由电解锰渣制备水化硅酸钙(C-S-H)材料过程中反应pH值、反应温度、晶化时间等因素对合成C-S-H材料的溶钙性能与溶解动力学的影响。结果表明,C-S-H材料的溶钙性能与溶解动力学与反应制备过程中反应pH值、反应温度、晶化时间等因素紧密相关,在反应pH值为12.0、反应温度为100℃、晶化时间为10 h的条件下制备所得的C-S-H材料溶钙能力最强,溶出钙离子浓度为11.52 mg/L,溶钙速率常数为0.076 54,C-S-H材料在水溶液中的钙溶出过程符合Avrami型溶出动力学模型。