一种高铝煤矸石-矿渣碱激活胶凝材料的研究

采用煅烧高铝煤矸石、矿渣,使用水玻璃进行激发试验。矿渣对早期强度起主要作用,煅烧高铝煤矸石对后期强度贡献较大。胶凝材料的抗压强度随水玻璃模数的减小而增大,随水玻璃掺量的增大而增大,随液胶比的减小而增大。水玻璃模数为1.049,矿渣:煅烧高铝煤矸石为4:6,激发剂掺量为22%,液胶比为0.35时,复合材料28天抗压强度达到了41.7MPa。     

化学激发剂对煤矸石及煤矸石水泥激发作用的比较研究

采用强度试验法研究了不同激发剂对于热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发作用。结果表明,随着Ca（OH）2掺量的增大,对热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发效果都出现先增后减的趋势,存在一最佳掺量。Na2SO4对热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发效果都随着激发剂掺量的增加而增大。Ca（OH）2和Na2SO4对煤矸石及煤矸石水泥具有相似的激发效果,显示出其与煤矸石水泥具有相容性。Na2SiO3对热激发煤矸石的激发,随其掺量的增大,出现先增后减的趋势,存在一最佳掺量。而对于煤矸石水泥,激发剂的掺入以及随着其掺量的增大,煤矸石水泥的强度显著降低,显示出NaSiO3与煤矸石水泥具有不相容性。     

化学激发剂对煤矸石及燥矸石水泥激发作用的比较研究

采用强度试验法研究了不同激发剂对于热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发作用.结果表明,随着Ca(OH)2掺量的增大,对热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发效果都出现先增后减的趋势,存在一最佳掺量.Na2SO4对热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发效果都随着激发剂掺量的增加而增大.Ca(OH)2和Na2SO4对煤矸石及煤矸石水泥具有相似的激发效果,显示出其与煤矸石水泥具有相容性.Na2SiO3对热激发煤矸石的激发,随其掺量的增大,出现先增后减的趋势,存在一最佳掺量.而对于煤矸石水泥,激发剂的掺入以及随着其掺量的增大,煤矸石水泥的强度显著降低,显示出Na2SiO3与煤矸石水泥具有不相容性.     

碱渣-矿渣制备地聚合物材料的研究

以碱渣、矿渣、石灰为原料,分别以NaOH、水玻璃、Na_2CO_3为碱激发剂制备地聚合物材料,综合考察了水灰比、碱激发剂种类、矿渣掺量对碱渣-矿渣地聚合物强度的影响。结果表明:随着水灰比的增大,碱渣-矿渣地聚合物强度不断降低;Na_2CO_3对反应没有激发作用,反应产物无强度;碱渣掺量较大时,水玻璃激发效果优于NaOH,NaOH激发产物早期强度大,而水玻璃激发产物后期强度大。在水灰比为0.50,碱渣与矿渣的比例为3∶7,水玻璃作为激发剂时,制备的地聚合物材料7d强度可达到40MPa以上。     

活化煤矸石掺合料对高性能混凝土干缩的影响

活化煤矸石掺合料的需水量较粉煤灰和矿粉高,煅烧煤矸石粉对混凝土有早期的增强作用,且具有后期的强度增长保持能力;其活性介于粉煤灰和矿渣之间,比较接近矿渣.随水灰比的降低,煤矸石混凝土干缩增大,在相同掺量下,活化煤矸石粉作掺合料的混凝土相较掺加粉煤灰的干缩率大,与掺加矿粉的混凝土干缩率差别不多.合理掺量下,煤矸石粉混凝土的干缩率均小于纯水泥混凝土.煤矸石与粉煤灰双掺复合使用可有效降低混凝土的干缩.     

受激材料对地质聚合物砂浆强度的影响

介绍了一种新型无机胶凝材料——地质聚合物砂浆,以立方体抗压强度为指标,探讨了不同受激材料复掺体系对地质聚合物砂浆强度的影响,结果表明,粉煤灰基地质聚合物砂浆的强度随偏高岭土掺量的增加而降低,而随矿渣掺量的增加而提高,矿渣基地质聚合物砂浆的强度随偏高岭土掺量的增加也呈现降低的趋势。     

纤维对地聚合物混凝土增强效应的试验研究

以矿渣和粉煤灰为原料、水玻璃和氢氧化钠为碱激发剂、玄武岩纤维和碳纤维为增强材料,制备纤维增强混凝土,测试其28d抗压强度.结果表明,纤维对地聚合物混凝土的增强效应受纤维种类、纤维掺量和基体配比等因素的影响;碳纤维对地聚合物混凝土增强效果明显,掺量为0.3%抗压强度增幅最大,达34.8%,且水胶比为0.26时的增强效果优于水胶比为0.31时;玄武岩纤维对水胶比为0.26的地聚合物混凝土没有增强效果,但当水胶比为0.31时,增强效果明显,掺量为0.3%时抗压强度增幅最大,达31.5%;总体上,碳纤维对地聚合物混凝土的增强效果优于玄武岩纤维,碳纤维和玄武岩纤维对素混凝土没有起到增强作用.     

固体硅酸钠激发粉煤灰-矿渣基地质聚合物抗压强度的试验研究

本文拟以高炉矿渣和粉煤灰为前驱体,固体硅酸钠为碱性激发剂,制备“一步法”粉煤灰-矿渣基地质聚合物。研究粉煤灰掺量、硅酸钠模数、碱激发剂摩尔浓度、龄期等因素对地质聚合物抗压强度、凝结时间、流动度和微观结构发育的影响。结果表明:掺入粉煤灰能提高地质聚合物的流动度及和易性,但其抗压强度随粉煤灰掺量增加而减小;随着硅酸钠模数和碱激发剂摩尔浓度提高,地质聚合物抗压强度呈先升后降的趋势。本研究中当前驱体为100%高炉矿渣(粉煤灰含量0%),固体硅酸钠模数为1且碱性激发剂浓度为5.0mol/L时,地质聚合物28d抗压强度可达9.19MPa。在地质聚合物中产生硅铝酸钠和水化硅(铝)酸钙等凝胶,随着龄期增长,形成致密结构,从而提高了其抗压强度,但过量粉煤灰使地质聚合物产生较多孔隙,使其强度降低。     

砂质自燃煤矸石胶凝材料的研究

以砂质自燃煤矸石和矿渣作为胶凝主体,并以熟石灰、芒硝和水玻璃为激发剂,研制出一种砂质矸石胶凝材料。结果表明,自燃煤矸石和矿渣在水化过程中相互促进,掺入低于50%自燃煤矸石能提高纯矿渣体系的早期强度,并且不降低后期强度;胶凝材料的强度随着激发剂熟石灰量的增加而提高,在熟石灰存在的条件下晶相水化产物是钙矾石,不掺熟石灰水化早期的晶相水化产物主要是石膏,随着水化的进行逐渐生成钙矾石;芒硝掺量为5%时强度达到最大值,而后由于生成较多的钙矾石,产生较大的体积膨胀,导致微裂纹产生,使强度降低。     

高铝煤矸石复合活化及其火山灰效应分析

采用胶砂强度法研究了机械粉磨、煅烧、增钙煅烧及与化学活化剂复合对内蒙古某地高铝煤矸石活性的激发效果,并采用SEM,XRD,FTIR分析了不同粉磨时间、不同煅烧温度对高铝煤矸石内部结构变化及其活化效果的影响;以强度活性指数、火山灰效应贡献率为考察指标,分析了不同方式活化的高铝煤矸石的火山灰效应.结果表明:单纯机械粉磨对高铝煤矸石的活性有一定的激发作用,但活化效果有限;煅烧对高铝煤矸石活性有明显的激发作用,其最佳煅烧温度为800℃,此时高铝煤矸石水泥胶砂强度活性指数达126.5%,火山灰效应贡献率达44.7%;增钙煅烧可使其强度活性指数进一步提高到142.6%,火山灰效应贡献率提高到50.9%;在增钙煅烧基础上掺入0.6%(质量分数)的硫酸钠可使其28d抗压强度达到78.9MPa,强度活性指数达到157.0%,火山灰效应贡献率达到55.5%.     

碱激发偏高岭土/矿渣复合胶凝体系反应水平及影响因素分析

考察了碱激发偏高岭土/矿渣复合胶凝体系中各原料和反应产物在不同pH值盐酸溶液中的溶解率,并通过X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等测试方法分析了偏高岭土及其碱激发硬化浆体的酸溶剩余物.结果表明：偏高岭土在pH=0的盐酸溶液中几乎不溶解,碱激发偏高岭土的酸溶剩余物（盐酸溶液pH=0～2）为偏高岭土,由此得到偏高岭土的地质聚合反应水平（以下简称反应水平）;矿渣在碱激发条件下几乎完全反应,其在多数情况下可提高偏高岭土的反应水平;当矿渣掺量一定时,偏高岭土的反应水平随碱激发剂模数的增大而降低,随液固比的增大而提高,且低矿渣掺量条件下,增大液固比所产生的促进作用更加显著;低碱激发剂质量分数条件下,偏高岭土反应水平随矿渣掺量的增加而提高;高碱激发剂质量分数条件下,偏高岭土的反应水平随矿渣掺量的增加先升后降,且与偏高岭土最高反应水平相对应的矿渣掺量逐渐减小.     

激发剂对赤泥-矿渣地质聚合物材料的影响及产物研究

本文利用水玻璃为激发剂,烧结法赤泥和矿渣为原材料制备碱激发胶凝材料,研究水玻璃模数和掺量对赤泥-矿渣地质聚合物的影响。采用热分析(TG)、衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)分别表征和分析反应产物的物相组成与微观形貌。实验结果表明:地质聚合物随着水玻璃模数增加,胶砂早期强度增加;水玻璃掺量增加地质聚合物强度增加,水玻璃适宜掺量为5.5%;赤泥-矿渣地质聚合物为非晶态无定型物质,反应产物之间相互连接成三维网状结构。     

利用矿渣和脱硫灰制备新型胶凝材料的试验研究

以矿渣和脱硫灰为主要原料,并掺人少量石膏,在外加剂的作用下,可制备出一种具有较高活性的胶凝材料.研究了石膏、激发剂和脱硫灰掺量对复合胶凝胶凝材料强度的影响.并对较优配合比的胶凝材料的水化产物进行了XRD与SEM分析.结果表明:当矿渣、脱硫灰、二水石膏和激发剂的质量比为85:5:6:4时可制备出满足现行国家标准的胶凝材料...     

煅烧煤矸石-页岩制备生态水泥的试验研究

以煅烧的煤矸石-页岩为主要原料,配加矿渣粉和激发剂制备生态水泥。采用XRD分析方法和火山灰活性试验法,确定了煤矸石-页岩的最佳配合比和最佳煅烧制度。试验确定原料的最佳质量比为:煤矸石-页岩煅烧样45%、矿粉35%、CaO15%、脱硫石膏5%及外掺0.6%聚羧酸高效减水剂,按该配比制备的生态水泥强度达到32.5级普通硅酸盐水泥的要求。同时,采用扫描电镜对生态水泥不同龄期水化产物的显微结构进行了分析。     

低烧煤矸石活性掺合料制备技术的试验研究

通过低温煅烧和增钙的方法对未自燃煤矸石进行活性激发,研究了不同煅烧温度和增钙条件下煤矸石粉的活性差异;并利用活性效应分析方法研究了增钙低烧煤矸石的胶凝活性,以及活化煤矸石掺量对水泥胶凝活性的影响。研究结果表明,当煅烧温度在500~700℃之间时,煤矸石粉的活性随着温度升高而增大;煤矸石粉通过增钙煅烧可以提高活性,活化后与矿渣复掺效果更佳。煤矸石的增钙煅烧可以促进偏高岭土等活化物质的生成是其胶凝活性改善的根本原因。     

无机聚合物混凝土膨胀性能试验研究

对配制无机聚合物混凝土的激发剂最佳模数、水玻璃最佳掺量及矿粉和粉煤灰质量比等指标进行了大量试验工作,获得制备无机聚合物混凝土碱激发剂的合理参数指标,据此制备掺入不同膨胀剂的无机聚合物砂浆及混凝土试件,并对其各自膨胀性能进行测试,试验结果表明:激发剂模数在1.0~2.0范围内,无机聚合物体系初凝和终凝时间随激发剂模数及水玻璃掺量增大而逐渐延缓;调整激发剂模数为1.5,水玻璃掺量20%,矿粉与粉煤灰质量比为7∶3,可顺利制备无机聚合物混凝土;掺入HCSA膨胀剂的砂浆和混凝土均能表现出良好的膨胀性能,偏高岭土对于改善无机聚合物混凝土前期干缩具有较好的效果。     

激发剂对不同等级粉煤灰激发效果的研究

在配置混凝土过程中加入激发剂,以使水泥基胶凝材料用量降低,或在不降低胶凝材料用量的情况下提高混凝土的强度,并在此基础上开发研制高掺量粉煤灰矿渣混凝土,可以降低混凝土的成本。本试验在改变水胶比、30％掺量不同等级的粉煤灰的情况下,对比掺加HM型激发剂和未掺激发剂的混凝土抗压强度,结果表明,激发剂在低水胶比下,对Ⅰ级和Ⅱ级粉煤灰有较好的激发效果,而对高水胶比和Ⅲ级粉煤灰的激发效果不明显。     

MSWI炉渣-矿渣复合水泥的性能研究

将MSWI炉渣与矿渣作为辅助胶凝材料引入水泥系统当中,并对复合水泥的强度性能及其重金属浸出毒性进行了研究。试验结果表明:单掺炉渣、矿渣时,掺量越高,复合水泥胶砂强度越低,当炉渣与矿渣复掺后,炉渣中的碱离子能激发矿渣的活性,使强度降幅减小,且在炉渣/矿渣质量比为1∶2~1∶4时效果达到最佳;Na2SiO3是一种很好的矿渣活性激发剂,但加入MSWI炉渣-矿渣复合水泥中,会降低强度。MSWI炉渣-矿渣复合水泥制品的重金属浸出浓度低于浸出毒性标准限值,不会对环境造成污染。     

利用高炉水淬矿渣制备免蒸砖的试验研究

以武钢高炉水淬矿渣为主要原料,试验研究了激发剂种类、水泥掺量、骨料的颗粒级配和掺量,以及不同养护条件等对矿渣免蒸砖力学性能的影响。研究结果表明,利用这种工业废渣制备新型墙体材料切实可行,且当水泥掺量为5%,复合激发剂掺量在4%,骨料掺量为60%,水胶比为0.12时,矿渣免蒸砖的抗压强度达到53.4MPa左右,软化系数达0.94左右。利用优化配合比成型标准砖强度高,干燥收缩小,抗冻性能好达到粉煤灰砖M20级的要求。     

硫酸盐环境下煅烧煤矸石粉在混凝土中的作用

采用硫酸钠溶液长期浸泡法,以质量损失率、抗压强度、抗压强度变化率以及劈裂抗拉强度为评价指标,研究了硫酸盐环境下煅烧煤矸石粉在混凝土中的作用。结果表明:煅烧煤矸石粉等质量取代10%、20%、30%的水泥,浸泡至10个月,各试件的质量损失率随浸泡龄期增加均呈现减小的趋势,浸泡10~14个月,其质量损失率随掺量的增加而降低,且明显低于标准组;浸泡14个月时,不同取代率的煅烧煤矸石粉试件的劈裂抗拉强度和抗压强度均大于标准组,其抗压强度增加率分别为17.2%、22.4%、38.2%,而标准组混凝土试件的抗压强度下降率为51.5%,表明增加煅烧煤矸石粉掺量,明显有利于改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。