天然硬石膏基粉刷石膏激发剂的优选与性能研究

采用结晶水法测定掺加不同种类激发剂硬石膏的水化率以表征激发效果,并通过XRD和SEM对水化产物的相组成和形貌进行表征,优选出适合天然硬石膏基粉刷石膏的激发剂。在此基础上以天然硬石膏为基材制备出粉刷石膏,并对其工作性能、水化硬化性能等进行检测。结果表明,激发剂可显著改善硬石膏活性,不同种类和掺量影响差别较大。单掺5%煅烧明矾28 d水化率可达75%,单掺2%硫酸亚铁和2%草酸钠28 d水化率可达60%;复合激发剂激发效果优于单掺,28 d水化率超过85%;制备的硬石膏基粉刷石膏水化率大于等于80%、初凝时间为1~2 h、抗压强度超过20 MPa且无返霜现象,其他性能符合JC 517-2004。     

硬石膏激发体系的激发效应研究

介绍了目前硬石膏改性研究的主要成果,并建立了对一种硬石膏具有良好激发效果的复合激发体系;对掺加一定量二水石膏的硬石膏混合物料进行煅烧,并添加激发矿渣和复合激发剂,可改变硬石膏的活性;在此基础上探讨了石膏种类与激发体系的相关关系.     

红石膏胶结充填技术

红石膏是钛白粉生产的废料,每生产1t钛白粉排放5t石膏,地表堆放严重污染环境。利用红石膏的活性,通过添加激发剂,获得满足矿山充填要求的红石膏胶凝剂。珊瑚矿红石膏全尾砂胶结充填实践表明,该技术不仅将红石膏废料加以利用,而且充填胶凝剂成本下降50%以上,为大量利用红石膏开辟了一条低成本高收益的途径。     

某铜铅锌矿早强胶凝材料配比试验与优化

针对某铜铅锌矿已建成的胶凝材料混料系统,采用脱硫石膏、碱性激发剂、早强剂等材料作为矿渣微粉复合激发剂,开展满足该矿充填采矿早凝、早强要求的胶凝材料配方正交试验。结果表明:脱硫石膏掺量为3%时,充填体胶结成形较好,在硫酸盐的激发作用下,矿渣中的活性成分能够不断地反应生成水硬性钙矾石(AFt);随着碱性激发剂掺量增加,胶结充填体强度显著提高,并在25%时达到最优,表明该掺量下使得矿渣水化程度较好;在此基础上,对比了几种早强剂对胶凝充填体3d强度的影响,并无增强效果;当脱硫石膏、碱性激发剂、矿渣微粉的掺量分别为3%、25%、72%时,胶结充填体3d的抗压强提高到0.69MPa,终凝时间小于30h,可满足该矿充填采矿对胶凝材料早强的要求,且成本控制在合理范围。     

双重性水泥材料研制成功

由湖北省宜昌市仁和矿业有限责任公司同武汉理工大学共同研究的活性磷石膏增强缓凝剂高新技术日前获国家发明专利。该技术是在常温下生产的活性磷石膏增强缓凝剂 ,是水泥生产替代天然石膏和石灰石矿产的新材料。活性磷石膏增强缓凝剂在水泥生产中既可完全代替天然二水石膏作调节缓凝剂 ,又可作矿渣的活性激发剂 ,同时矿渣 (煤渣 )掺量高达 5 0 %以上。掺活性磷石膏的矿渣水泥的早、后期强度都比掺天然石膏的矿渣水泥高得多。该技术不仅有效地解决了磷复肥工业排放的废渣磷石膏堆存占地、污染环境的世界性难题 ,又开辟了水泥生产新的原料来源…     

减水剂-粉煤灰复合掺料膏体力学性能及水化机理研究

煤矿井下胶结充填技术可有效解决固废地表堆存和煤炭开采引发系列地质灾害等问题,针对粉煤灰基复合掺料井下充填中料浆流动性和力学性能系统研究的不足,开展坍落度为220 mm时掺减水剂、水泥及粉煤灰复合掺料膏体状态下含水率、抗压强度、凝结时间、SEM和压汞实验研究,从宏观和微观分析并探讨复合材料膏体强度演化规律与水化机理。结果表明,掺减水剂可保障低水灰比下充填料浆的坍落度,选择合适类型与剂量的减水剂可提高复合掺料膏体强度达33%;掺减水剂可降低充填料浆含水率,与未掺减水剂充填料浆相比,减水率达3%～7%;掺减水剂和增加减水剂掺量可减少粉煤灰复合掺料充填料浆凝结时间,掺B型减水剂与掺A型减水剂、未掺减水剂相比,无论从短期强度还是长期强度均高于后者;掺减水剂粉煤灰膏体C-S-H凝胶中主要元素为Si和Al,未掺减水剂膏体凝胶中主要元素为Ca和O,已完全发育的C-S-H凝胶以晶体的形式填充于充填体孔隙和裂缝中,有助于提升充填体强度和耐久性;掺减水剂和增加减水剂掺量均可降低充填体孔隙率,使得充填体结构更为致密,更有利于充填体强度的提高。研究成果可丰富我国煤矿井下粉煤灰基胶结充填技术和固废处置等领域理论研...     

工业固废开发充填胶凝材料概述与应用展望

从材料和研究方法角度总结了利用固废开发充填胶凝材料的研究现状,将工业固废划分为潜在活性材料及惰性激发材料两个部分;固废应用于矿山充填,主要机理是以矿渣为基本组分,通过添加其他固废材料或激发剂,促使其水化反应,生成主要胶凝物质钙矾石与凝胶;选取不同工业副产石膏,开展了钢渣-矿渣-石膏全固废超细全尾充填胶结体强度试验,结果表明,石膏种类对充填体强度及体积膨胀率影响不大,钢渣掺量40%,石膏掺量12%以上时,充填胶结体强度均达到2.5 MPa以上,钢渣-矿渣-石膏全固废胶凝材料可应用于超细全尾砂胶结充填。     

石膏种类对矿渣的助磨效果及其性能的影响

详细研究了在矿渣粉磨过程中添加适量硬石膏、半水石膏及二水石膏对矿渣粉磨的助磨、活性激发及矿渣复合胶凝材料与高效减水剂适应性的影响.结果表明:3种石膏对矿渣均有助磨及活性激发作用,且二水石膏的助磨及激发效果最为明显;针对特定矿渣,添加的石膏种类不同,达到最佳助磨及激发效果的合适石膏掺量也不一样;添加二水石膏可以改善矿渣复...     

文摘

非水洗预处理磷石膏研究经煅烧预处理的磷石膏作水泥缓凝剂 ,其性能优于天然石膏 ,其掺量应略低于天然石膏 ;经球磨预处理的磷石膏可制备优等品建筑石膏 ,掺加复合缓凝剂与保水材料可配制优等品粉刷石膏。该预处理工艺应根据可溶性磷、氟含量 ,严格控制石灰掺量 ,球磨磷石膏的适宜比表面积为 350 0～ 4 0 0 0ｃｍ2 /ｇ ;磷石膏经 80 0℃煅烧可消除其共晶磷和有机物的有害影响 ,其无水石膏胶结材性能与天然石膏基无水石膏胶结材相当 ,强度与耐水性明显优于建筑石膏。非水洗预处理工艺要求磷石膏品质稳定 ,为此 ,预处理前应对磷石膏均化处理。…     

矿物掺合料协同建筑垃圾充填材料性能研究与水化机理

为实现城市建筑垃圾与矿山采空区的协同治理，以建筑垃圾为再生骨料，以矿渣微粉和磷石膏为胶凝材料，采用正交试验探究料浆质量浓度、灰砂比、矿粉掺量和减水剂掺量对膏体充填材料塌落度、扩散度和抗压强度的影响规律，借助SEM微观分析手段，阐述碱激发矿物掺合料固化建筑垃圾作用机理。研究结果表明：膏体充填材料塌落度和扩散度影响因素显著性排序依次为料浆质量浓度、减水剂掺量、矿粉掺量、灰砂比，3 d和28 d抗压强度影响因素显著性排序依次为料浆质量浓度、灰砂比、矿粉掺量、减水剂掺量。在碱和磷石膏的协同激发作用下，矿粉玻璃相网状结构释放大量的活性硅和活性铝，与水化体系中的钙离子重新聚合生成钙矾石和C-S-H凝胶，水化产物镶嵌在建筑垃圾颗粒表面，构筑成密实结构整体。     

充填开采复合胶结材料理化与力学性能试验研究

根据水泥复合化原理,采用试验配比的方法,选取常用的复合硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和二水石膏进行配比试验,研究复合胶结材料的水化机理、水化产物特征和主要指标性能,得到复合胶结材料的最优配比。研究结果表明,复合胶结材料水化早期生成钙矾石,起到早强快凝作用,中期及后期产物以水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙凝胶为主,且与钙矾石交织成致密结构,增加材料抗压性能;复合胶结材料的标准稠度用水量随硫铝酸盐水泥和石膏掺量的增加而增加,凝结时间随硫铝酸盐水泥掺量的增加而缩短,其抗压强度均高于基础组分复合硅酸盐水泥的强度;复合胶结材料最优配比为硫铝酸盐水泥掺量不宜超过15%,二水石膏掺量不宜超过10%。采用复合胶结材料制成的膏体材料各项指标满足工程的需要。     

天然硬石膏自流平抗裂砂浆的研制

利用天然硬石膏为主要原料,通过掺加激发剂、减水剂、保水剂、掺合料、骨科、纤维和减缩剂等进行改性处理,研制成功了一种天然硬石膏自流平抗裂砂浆;流动度达到150mm以上,抗压、抗折强度分别达到28MPa和9MPa,粘结强度达1.2MPa,主要技术性能指标均达到或超过JC/T 985-2005地面用水泥基自流平砂浆标准要求,同时还进行的材料抗裂性能研究,极大地改善了材料的抗裂性能.试验表明,天然硬石膏自流平抗裂砂浆流动性好、平整度高、凝结快速、强度高、抗裂性好,是一种理想的石膏基自流平地面材料,值得推广应用.     

脱硫石膏粉煤灰胶结材研究

原状脱硫石膏，不需高温加工成半水石膏，与粉煤灰混合后，在水泥、石灰等激发剂的作用下。可形成具有较高强度、较低表观密度、良好抗水性及保温隔热性能的胶结材。研究表明，激发剂、成型水料比是影响脱硫石膏、粉煤灰胶结材性能的主要因素。     

复合激发天然硬石膏胶凝材料试验研究

以无机盐类作为天然硬石膏的复合激发剂,使天然硬石膏在复合激发剂的作用下能较快速地凝结硬化,并具备良好的胶凝性能和物理力学性能。     

天然硬石膏用于矿山充填试验研究

作者研制出的优良复合型ＨＭＩ－１激化剂，对天然硬石膏有明显的增强效果。用破碎煤矸石作骨料，天然硬石膏作为胶结剂，组成石膏胶结煤矸石充填体。采用二次回归正交试验法获得了该充填体的优化配合比及强度影响规律。我国石膏储量丰富，用它作为充填材料的胶结剂，应用前景广阔。     

外掺料对石膏基复合材料力学性能的影响

固体废弃物石膏的再利用和高强高性能石膏材料的开发一直是国内外学者研究的热点。以脱硫建筑石膏、水泥和矿渣为主要原料,掺加化学外加剂、化工废石膏和硫酸钙晶须,制备出石膏-水泥-矿渣复合材料。研究聚羧酸高效减水剂和柠檬酸缓凝剂、化工废石膏和硫酸钙晶须的掺量对该复合材料力学性能的影响。研究结果表明:聚羧酸高效减水剂和柠檬酸缓凝剂在石膏基复合材料中的最佳掺量分别为1.0%和0.08%。当煅烧化工废石膏掺量为12%时,石膏基复合材料的7 d抗折和抗压强度分别为3.7 MPa和12.0 MPa,其中抗压强度比空白样还高了0.1 MPa。当硫酸钙晶须的掺量增加到3%时,掺有煅烧化工废石膏的石膏基复合材料的28 d抗折强度为8.2 MPa,28 d抗压强度为31.5 MPa,其值和未掺化工废石膏和硫酸钙晶须试样的力学性能相当。      

硬石膏深加工及应用的研究进展

介绍了我国硬石膏资源的分布及其特点,同时阐述了硬石膏的活性激发和化学改性技术,系统分析了硬石膏制备硫酸和新型胶结料以及硬石膏增强聚合物的技术特性,简述了硬石膏在水泥、粉刷石膏和自流平材料中的应用前景。结合硬石膏的特性和应用要求,指出了硬石膏深层次开发的具体方向。     

脱硫石膏自流平材料的研究

利用脱硫石膏作为基本材料,通过加入活性掺合料、碱性激发剂、促凝剂、减水剂、保水剂、耐水胶粉等进行复合改性,配制成一种自流平材料.抗折和抗压强度分别达到6.8 MPa和29.2 MPa,软化系数达到0.82,各项性能指标均优于JC/T985-2005和JC/T1023-2007的标准要求.用脱硫石膏配制自流平材料可实现废...     

早强剂对尾砂胶结膏体充填材料早期强度的影响

通过单掺法和复掺法来探究若干无机早强剂对尾砂胶结膏体充填材料的早期强度的影响规律,并解释其早强机理。研究结果表明,碱性早强剂和硫酸盐类早强剂均可提高尾砂胶结充填材料的早期强度;碱性早强剂的早强效果要强于硫酸盐类早强剂,但Na_2O·1.5SiO_2作用效果除外;复掺硫酸盐和碱性早强剂的作用效果均优于单掺的早强效果;经对比,早强效果最好的是Na_2SO_4和NaOH以5%∶5%的比例复掺,使全尾砂胶结膏体充填料3d强度较未掺组提高73.5%,7d强度提高63.8%,28d强度提高25.7%。     

化学激发水泥-粉煤灰充填膏体胶凝性实验研究

为提高粉煤灰在矿山膏体充填中的利用率,采用控制变量法及力学分析法,分别研究了掺量为2%、4%和6%的硫酸钠和硅酸钠对水泥-粉煤灰基充填膏体的标准稠度用水量、初终凝时间以及各龄期单轴抗压强度的影响效果,使用扫描电镜分析激发后胶结体的微观结构。结果表明,两种激发剂都能增加胶凝体系的标准稠度用水量;硫酸钠可促进胶结体的早凝,且其后期强度提升显著,掺量为4%时效果最佳;硅酸钠的早凝作用优于硫酸钠,其对胶结体强度的提升主要表现在早期,最佳掺量为2%。扫描电镜结果显示,掺硫酸钠的胶结体反应前期水化产物以水化硅酸钙为主,后期针状钙矾石产量增多,充填在胶结体孔隙中;掺硅酸钠的胶结体水化前期生成大量絮状水化硅酸钙,后期基本没有新的物质产生。