碱激发S-MK复合固化剂固化黏土早期强度试验研究

采用偏高岭土对钢渣进行成分增补,同时使用氢氧化钠激发钢渣-偏高岭土(S-MK)复合固化剂对黏土进行固化处理,并在自然条件下养护7 d,研究S-MK复合固化剂固化黏土早期强度特性和各组分材料的最优配比.结果表明:固化黏土的早期抗压强度随着偏高岭土含量的增加表现为先增加后减小,偏高岭土掺量存在临界值,固化土早期抗压强度增长趋势平缓;固化土早期强度随着NaOH浓度的增加而增加,早期强度增长趋势表现为随浓度先平稳发展而后迅速增长,最后趋于平稳;当NaOH和偏高岭土共同作用时,偏高岭土掺量的临界值,随着NaOH浓度的增大而增大,且当NaOH浓度为7％、偏高岭土掺量10％时,试件达到最大抗压强度.     

利用炼铁高炉渣制备胶凝材料的研究

以高炉渣微粉和偏高岭土为主要原料,NaOH和Na2SiO3为复合激发剂,制备了碱激发矿渣胶凝材料,研究了炉渣粒度、碱添加量及养护制度对矿渣胶凝材料性能的影响.结果表明,炉渣粉磨至10 μm,在室温下养护,激发剂含量为12%时,样品的1 d抗压强度为17.66 MPa;当碱激发剂含量达到16%时,样品的1 d抗压强度为27.91 MPa;随着养护时间的延长,胶凝材料的抗压强度有提高的趋势,80 ℃养护可以提高胶凝材料的早期强度,但养护温度不宜过高.     

矿渣基无机矿物聚合物墙体材料

目的 探究影响矿渣基无机矿物聚合物墙体材料抗压强度和导热系数的主要因素及其变化规律.方法 以矿渣和偏高岭土为主要原材料,加入粉煤灰,发泡剂等辅助原料,在碱性激发剂作用下,常温下制备矿渣基无机矿物聚合物墙体材料,并通过SEM照片进行微观分析.结果 水玻璃模数为1.2时抗压强度最大且导热系数较小;水玻璃掺量与抗压强度和导热系数成正比;增大液固质量比,试件抗压强度增大,导热系数减小.当水玻璃模数1.2,水玻璃掺量(以Na20计)3%,液固质量比为0.5时,无机矿物聚合物墙体材料对应较大的抗压强度和较低的导热系数.粉煤灰以30%取代矿渣和偏高岭土时,试件抗压强度与保温性能均良好.发泡剂可以明显提高试件的保温性能,发泡荆的适宜掺量为0.5%.结论 试件抗压强度均在MU30以上,且导热系数明显低于黏土砖,是一种承重且保温的新型墙体材料.     

钢渣-偏高岭土地聚合物的凝结硬化和粘结性能

研究了钢渣-偏高岭土体系地聚合物的凝结硬化和粘结性能,试验结果表明:钢渣-偏高岭土体系地聚合物的凝结硬化与水玻璃的模数、总含固量及液固比、养护制度等因素有内在联系。当水玻璃的模数为1—1.43,总含固量为41%—44%,液固比为0.65时,钢渣-偏高岭土体系地聚合物标养1 d的抗压强度可达35 MPa以上,60℃蒸养1 d或标养28 d时的抗压强度可达70 MPa以上,粘结强度达2.5 MPa以上,初凝时间在1.5 h内,终凝时间在2.5 h内。     

偏高岭土对混凝土抗碳化性能的影响

为了提高混凝土的抗碳化性能,在混凝土中掺入偏高岭土并进行碳化实验.实验结果表明:随着偏高岭土掺量的增加,混凝土的抗碳化能力也相应的提高了,且当矿物掺合料总掺量为35%,其中偏高岭土掺量为15%时,混凝土抗碳化能力最大的提高率达到38.02%.实验结果可为提高混凝土抗碳化性能提供一种新的思路.     

一种新型的陶瓷前堇青石增强铯活化地聚合物

以粉煤灰和偏高岭土作为硅酸铝原料制备铯地聚合物,用堇青石增强地聚合物基体,发展一种铯活化地聚合物复合材料(CsGPc),具备高温转化陶瓷能力。对CsGP样品陶瓷化过程微结构、物相组成、力学性能表征分析,结果表明：以偏高岭土为基础的地聚合物配方制备出的铯榴石陶瓷具有最佳的热阻性能;堇青石包裹体的热膨胀系数(CTE)从4.50 K^-1到1.89×10^-6K^-1不等,当加入35%的堇青石时,抗压强度提高194%,材料热性能优良,堇青石的最佳添加量为20%。     

MgO-ZrO2砖的高温抗折性能和抗热震性能的研究

为了研究高温抗折和抗热震性能优良的RH炉用镁锆耐火材料,通过正交试验研究了配料方法和颗粒级配、原材料种类、烧结温度、氧化锆含量等因素对镁锆砖性能的影响.结果表明：镶嵌在基质中的氧化锆稳定了方镁石,增强了材料的强度;氧化锆相变导致微裂纹能吸收断裂能,使镁锆材料的抗热震性能得到改善,特别是添加单斜氧化锆的镁锆砖相变增韧作用更显著;而添加锆英石时由于生成了低熔点硅酸盐使材料致密,对镁锆砖的高温抗折强度和抗热震性能均不利,制备RH炉用镁锆不宜采用锆英石原料.     

稻草纤维增强泡沫混凝土物理力学性能试验研究

为了研究稻草纤维增强泡沫混凝土的性能,以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,硅灰、偏高岭土和粉煤灰为辅助胶凝材料,稻草纤维为增强材料,采用物理发泡法制备纤维增强泡沫混凝土;通过全因子试验,研究在不同水胶比和发泡剂掺量下,稻草纤维掺量对泡沫混凝土的密度、吸水率、抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和抗冻性能的影响。结果表明：对于不同水胶比和发泡剂掺量,泡沫混凝土的密度、抗压强度和劈裂抗拉强度均随纤维掺量的增加呈现出先增加后降低的变化规律;抗压强度随密度增加呈幂函数增加关系;劈裂抗拉强度随抗压强度的增加呈指数函数增加关系;当水胶比为0.45时,抗折强度随纤维掺量的增加先增加后降低,当水胶比为0.50时,抗折强度随纤维掺量的增加而增加;纤维的掺入增大了泡沫混凝土的泡孔尺寸和吸水率,降低了其抗冻性能。     

无机矿粉对碱激发碳酸盐胶凝材料性能的影响

研究了矿渣、粉煤灰和偏高岭土时碱激发碳酸盐胶凝材料的强度、抗渗性能以及凝胶时间的影响，探讨了该材料浆体的流变特性。研究表明：1)矿渣可大幅度提高该材料的强度和抗渗性能，但会显著缩短凝胶时间；偏高岭土有利于强度的提高，但时抗渗性能和凝胶时间的影响不显著；粉煤灰时这些性能的影响均不显著；2)无机矿粉复合后，可使材料28d的抗压强度达43MPa以上，抗渗压力达1.5MPa以上；3)该胶凝材料的浆体为宾汉型流体；4)该胶凝材料中掺加粉煤灰，其浆体的流动性优于掺加矿渣和偏高岭土的浆体流动性。     

高温下掺PPF的RPC立方体抗压性能

为了改善高温下活性粉末混凝土(RPC)的爆裂和抗压性能,完成了108个70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm掺聚丙烯纤维(PPF)的活性粉末混凝土立方体试块高温下抗压试验.考察了PPF掺量对RPC高温爆裂的抑制效果,研究了温度和PPF掺量对高温下RPC立方体抗压性能的影响.结果表明:体积掺量0.3%的PPF能有效防止RPC爆裂,高温下RPC立方体抗压强度也相对较高;100℃时RPC的立方体抗压强度比常温低,200～600℃时立方体抗压强度相比100℃有所升高,700～800℃时立方体抗压强度相对600℃降低;20～100℃时RPC立方体抗压强度随PPF掺量的增大而降低,200～800℃时RPC立方体抗压强度随PPF掺量的增大而提高;100～500℃时掺PPF的RPC的立方体相对抗压强度小于普通混凝土和高强混凝土,600～800℃时掺PPF的RPC的立方体相对抗压强度则较大.基于试验结果,拟合出了不同PPF掺量的RPC高温下立方体抗压强度随温度变化的计算公式.     

梯度多孔镁的制备及压缩性能研究

以镁粉和造孔剂碳酸氢铵为主要原料,采用粉末冶金技术制备梯度多孔镁。研究了造孔剂梯度分布和烧结温度对梯度多孔镁孔隙特性、烧结收缩行为以及压缩性能的影响。研究结果表明,随着梯度结构中间层造孔剂含量的增加,梯度多孔镁样品的平均孔隙度升高,烧结收缩率、抗压强度以及杨氏模量均降低。此外,随着烧结温度的升高,梯度多孔镁样品的平均孔隙度降低,烧结收缩率、抗压强度和杨氏模量均增加。造孔剂分布为质量分数5％15％的多孔镁样品经620＂C烧结2h后,平均孔隙度为27．3％,烧结收缩率为11．7％,抗压强度为24．5MPa,杨氏模量为1．83GPa．     

ECC型自保温干混砂浆的制备与性能表征1

在普通干混砂浆中掺加木质素纤维,且用膨胀珍珠岩颗粒等量代替普通细集料砂,获得自保温干混砂浆样品,研究其物理力学性能、热学性能及收缩性能等。结果表明：加入占胶凝材料质量0.3%的木质素纤维,能显著改善自保温砂浆硬化后的力学性能,尤其是抗折强度;用膨胀珍珠岩替代砂,膨胀珍珠岩的体积分数小于15%时,能提高含纤维硬化样品的28 d抗压强度,大于15%时,样品的28 d抗压强度会降低,为15%时,砂浆试样硬化后的28 d抗压强度为38 MPa,抗折强度为6.1 MPa;另外,当样品中膨胀珍珠岩体积分数为20%,含胶凝材料质量0.3%的木质素纤维,其硬化后的导热系数仅为基准砂浆样品的1/3。     

微量Hf对变形TiAl合金组织和力学性能的影响

对比观察含Hf和不含Hf的TiAl合金的变形组织和热处理组织，发现在1310℃／1h／AC热处理后均获得近全层片组织，平均晶粒尺寸为50～70μm，γ相的体积分数为12％左右；退火温度升高至1320℃，则均获得了全层片组织，平均层片团尺寸为200～300μm．在同为近全层片组织下进行力学性能试验发现：添加合金元素Hf，使TiAl合金800℃高温拉伸强度提高60MPa和800℃，150MPa应力持久寿命由84h提高到128h．     

Preparation of eco-environmental protection bricks from lake sludge

Eco-environmental protection hollow bricks manufactured from lake sludge collected from North Lake in Wuhan of China were investigated. At first, the recipes of round sam- pies（diameter in 5 cm and thickness in 1 cm） prepared by pressing molding under a pressure of 8 MPa and firing system were optimized, and properties such as bending strength, compressive strength, total shrinkage rate, water adsorption rate, apparent porosity and bulk density of the fired samples were tested. The experimental results showed that water adsorption rate and apparent porosity decreased, while bulk density increased with firing temperature increasing. Addition of additive can result in the improvement of strength of fired samples. At the same time, fly ash and additive may also broaden the firing temperature range and reduce firing temperature. Toxic characteristic leaching procedure （TLCP） tests of samples also show that the metal leaching level is low. The conditions for manufacturing good quality sample include 80% sludge with 10% additive and 10% flyash fired at 1000 ℃ for 60 min. Bending strength and compressive strength of samples prepared under the conditions are 24.64 MPa, 131.95 MPa, respectively,which are far beyond the requirements of clay solid bricks of CNS. Finally, according to the optimized recipe,the eco-environmental protection hollow bricks with the sizes of 40 mm × 38 mm ×25 mm were made and tested by extrusion molding. Compared with the Chinese National Standards （CNS： GB 13545-2003）, compressive strength, water adsorption and bulk denstiy of the hollow bricks are 11.55 MPa ,14.5% and 986 kg/m^3 when they were fired at 1040 ℃, which are far beyond the require of of CNS. Especially, its water adsorption arrives to standard of high-class products（16.0%） and compressive strength is above the hightest class（MU 10.0）.     

A composite thermal insulator based on xonotlite and perlite

A low cost thermal insulating material can be produced by compounding an active xonotlite slurry, fired-perlite, HOMOPAN fibers and glass fibers. The maximum service temperature of the product is 800C; linear shrinkage after 800℃×16 h firing is0.9%; the cold crushing strength is 1.56 MPa; the flexural strength at ambient temperature is 0.81 MPa; the thermal conductivity atambient temperature (25℃) is 0.056 and 0.128 W/(m·K) at 800℃. The production cost of such a composite is only 1/3 of that of thenormal xonotlite thermal insulators. It can substitute the normal xonotlite thermal insulators on most occasions with a similar cost to that of normal perlite products.     

高强石膏的制备工艺研究

以天然石膏为原料采用加压水热法制备高强石膏,考察了水热温度、水热时间、膏水质量比和干燥温度对高强石膏力学性能的影响. 利用X射线衍射对不同条件下制备得到的高强石膏进行物相和结晶度分析,得出了天然石膏制备高强石膏最佳工艺. 结果表明:在水热温度为120℃~150℃时,高强石膏抗压强度随着水热温度的升高而减小;在水热温度120℃条件下,膏水质量比的增加使高强石膏抗压强度呈先增加后减小的变化趋势;水热时间、干燥温度对高强石膏的抗压强度影响较小;水热温度120℃、水热时间1h、膏水质量比50%、干燥温度110℃的条件下制备出的高强石膏抗压强度达到42.41MPa,符合高强石膏JC/T 2038-2010 强度标准.     

Effect of carbon fibre on properties of TiB2/C composite cathode coating for aluminum electrolysis

The tensile strength, compressive strength and electrical resistivity of TiB2/C composite cathode coating were measured with a hydraulic pressure universal test machine and an electrical resistivity test device, and the effects of carbon fibre content and carbon fibre length on tensile strength, compressive strength and electrical resistivity were investigated. The results show that the tensile strength of coating increases at the beginning and then reduces with the increase of carbon fibre content when the carbon fibre (length of 3 mm) content ranges from 0 to 4.0%; at the carbon fibre content of 1.5%, the tensile strength of coating reaches the maximum, 25.6 MPa. For the coating with carbon fibre content of 1.5%, the carbon fibre length has a great influence on tensile strength and compressive strength of coating; when the carbon fibre length is 6 mm, the tensile strength and compressive strength of coating reach the maximum, 27.6 MPa and 39.2 MPa, respectively. The electrical resistivity of coating reduces with the rise of temperature and the length of carbon fibre, and the influence of carbon fibre length on electrical resistivity of coating at low temperature (30-200℃) is more obvious than that at high temperature (960℃).     

纳米碳酸钙加入量对刚玉质浇注料性能的影响

以纯铝酸钙水泥为结合剂,研究纳米碳酸钙的加入量对刚玉质浇注料性能和显微结构的影响。结果表明,添加的纳米碳酸钙在热处理后与基质中的氧化铝反应形成片状的六铝酸钙,影响了浇注料的性能;随着纳米碳酸钙加入量的增加,在110℃热处理后浇注料的显气孔率和体积密度变化不大,耐压强度和抗折强度都略有增大,而在1000、1500、1600℃热处理后,浇注料显气孔率均逐渐增大,相应的体积密度均逐渐减小,耐压强度和抗折强度均逐渐降低。纳米碳酸钙的加入量能提高试样的强度保持率,但热震后试样的强度均明显降低;浇注料经1000～20℃一次水冷后强度保持率逐渐提高,热震性能有所改善;XRD和SEM分析结果表明,在高温热处理过程中纳米碳酸钙与刚玉反应形成片状的六铝酸钙,对结构产生不利影响,从而导致在高温热处理后,随着纳米碳酸钙加入量的增加,浇注料的显气孔率逐渐上升,强度逐渐降低。     

磷石膏生产墙体材料可行性研究

通过正交试验获得磷石膏—矿渣—粉煤灰—石灰—水泥胶凝体系的优化配合比为磷石膏∶矿渣∶粉煤灰∶生石灰∶水泥=30∶25∶24.5∶10.5∶10,并通过XRD、SEM微观分析手段和宏观测定强度的方法探讨了养护制度对该胶凝体系性能的影响。研究结果表明：该胶结料90℃下蒸养7 h,然后自然养护,28 d抗压强度高达43.9MPa,凝结时间正常,耐水性良好。胶结料强度随养护温度的升高而增加;90℃下,胶结料强度随蒸养时间的增加而增加,此温度下蒸养13 h所得制品,7 d抗压强度便达到39.6 MPa。利用最优配比成型的免烧砖能达到非烧结粘土砖15级的要求。     

挤压温度对固相再生ZM6镁合金组织和性能的影响

利用固相再生方法在挤压比为25：1的条件下,将ZM6镁合金屑分别在350℃、400℃、450℃和500℃温度下制备成试样,进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明：当挤压温度为400℃时,ZM6耐热镁合金没有发生再结晶,合金中金属化合物在挤压过程中被打碎,均匀分布在基体中;当挤压温度为450℃和500℃时,ZM6镁合金发生部分动态再结晶;随着挤压温度的提高,合金的抗拉强度和延伸率提高;在挤压温度为500℃,合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为300．2MPa、142．9MPa和30％。合金室温拉伸断口主要表现为穿晶韧窝断裂。