碱矿渣水泥石碳化产物研究

碱矿渣水泥水化产物不同于硅酸盐水泥,会产生不同的碳化行为.以水玻璃与NaOH为碱组分制备碱矿渣水泥石,采用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FF-IR)与综合热分析(TG-DSC)研究了碱矿渣水泥石的碳化产物.结果表明:碱矿渣水泥石碳化生成的CaCO3的存在形式主要为方解石,球霰石和文石含量较少,随碳化龄期延长,文石与球霰石含量增加;以模数1.0～1.5的水玻璃为碱组分的碱矿渣水泥石碳化后,出现钠的碳酸盐结晶相;碱矿渣水泥石碳化脱钙后生成富硅的C-S-H凝胶,C-S-H凝胶的聚合度增加.     

大掺量矿渣水泥砂浆碳化过程研究

矿物掺合料的引入会减少水泥砂浆内部碱性物质含量,同时其中的活性成分与氢氧化钙发生二次水化反应,进一步地减少了砂浆的碱性,从而降低了砂浆的抗碳化能力.本文通过热重-差示扫描量热试验研究了不同掺量粒化高炉矿渣引入对碳化产物和微观结构的影响.研究结果表明:喷洒酚酞指示剂显示为无色的碳化表层仍然存在少量的Ca (OH)2,这说明砂浆碳化存在部分碳化区;碳化反应物不仅包含Ca(OH)2,也包含水化硅酸钙凝胶(CSH gel),钙矾石(AFt),低硫型水化硫铝酸钙(AFm),硅酸二钙(C2S),硅酸三钙(C3S)等物质;此外,随着矿渣含量的提高,碳化速率增大,同时由于矿渣可以改善水泥浆体的孔结构,矿渣掺量在50％时,碳化速率最小.     

水玻璃-矿渣水泥砂浆的抗碳化性能

通过酚酞试剂、XRD、SEM分析等方法,对水玻璃激发的碱矿渣水泥砂浆的抗碳化性能进行了研究.试验结果表明:水玻璃-矿渣水泥砂浆的碳化比硅酸盐水泥砂浆严重;碳化深度随碱当量的增大而减小;随水玻璃模数增大,砂浆的碳化深度先减小后增大,模数为1.2时,碱矿渣水泥砂浆抗碳化性能最好;水玻璃-矿渣水泥砂浆碳化后所生成的碳酸钙主要以方解石和霰石的形式存在,水玻璃-矿渣水泥砂浆碳化后抗压强度会降低.     

碱矿渣水泥基胶凝材料的碳化特征研究

抗碳化性能是混凝土耐久性的重要方面.以水玻璃与氢氧化钠(NaOH)为碱组分,粒化高炉矿渣为胶凝材料,研究了碱矿渣水泥的抗碳化性能,并分析了碱矿渣水泥易于发生碳化的主要原因.结果表明:与硅酸盐水泥相比,碱矿渣砂浆的碳化程度较大,碳化未引起碱矿渣水泥石干燥收缩的增加.碱矿渣水泥基胶凝材料硬化体碳化程度较大的主要原因是其水化产物不存在Ca(OH)2、硬化体孔溶液的高碱性及较大的干燥收缩.     

矿渣和粉煤灰混凝土的碳化性能

研究了不同掺量矿渣、粉煤灰对混凝土抗压强度和抗碳化性能的影响.研究表明,随着掺合料掺量(胶凝材料的质量百分比)增加,混凝土抗压强度与抗碳化能力都呈下降趋势.且在同一龄期、同一掺量下,混凝土的抗压强度大小与抗碳化能力具有较好的相关性,不同种类混凝土之间的比较关系为:矿渣混凝土＞矿渣、粉煤灰复掺混凝土＞粉煤灰混凝土.建议粉煤灰和矿渣的最佳掺量为30％.     

碱激活矿渣地聚物早期水化与碳化耦合作用过程研究

碱激活矿渣地聚物(AASGP)在早期水化和碳化的耦合作用下其物相和微观结构变化尚不明确.因此围绕在早期水化和碳化耦合作用下AASGP的物相和微观结构的演变过程采用X射线衍射仪(XRD)、孔结构和环境扫描电子显微镜(ESEM)进行分析.结果表明:AASGP的抗压强度在耦合反应开始后的前3d损失最为显著,损失率为89.75％.AASGP试样在耦合反应开始7d后累积孔隙体积从2.71mL/g增加到5.03mL/g,内部孔隙急剧增加,结构被完全破坏,抗压强度消失,无法满足实际应用.耦合作用对孔结构的影响和C-S-H与CO2反应而导致的脱钙解释了AASGP试样抗压强度衰退的原因.     

掺聚丙烯纤维的碱矿渣粉煤灰混凝土抗碳化性能及微结构

本文研究了聚丙烯纤维对碱矿渣混凝土抗碳化性能及碱矿渣硬化水泥浆体微观孔结构的影响,对硬化碱矿渣浆体的孔隙率、碱矿渣混凝土水化产物以及碳化深度进行了测试.结果表明,聚丙烯纤维能改善碱矿渣混凝土的微孔结构与抗碳化性能.当聚丙烯纤维掺量为0.9 kg/m3时,碱矿渣混凝土28 d龄期的孔隙率降低1％o,碳化深度降低25.9％,且随纤维掺率的提高,其抗碳化性能提高更加明显.SEM分析结果表明,纤维与硬化浆体紧密结合并有效改善硬化浆体的孔结构,而粉煤灰的掺入使硬化浆体的结构变得较为疏松.     

复掺粉煤灰和矿渣粉大流动度混凝土的抗碳化性能

研究了复掺Ⅱ级粉煤灰和同等细底的矿渣粉，同时掺加高效减水剂配制的大流动度（180mm）混凝土的抗碳化性能。试验中改变了取代水泥量（最大80％）及掺合料中粉煤灰和矿渣粉的比例等条件。混凝土的碳化深度随时间的变化，可用幂函数d＝at^b表示，b值大多位于0．3－0．4。复掺可使取代水泥量提高。对设计寿命为50年的混凝土，在其他性能满足工程要求的条件下，从碳化性能的角度来看，混凝土中可掺加40％的粉煤灰，若采用粉煤灰与矿渣粉复掺，则在掺合料总量分别显60％、70％及80％时，相应地可掺加40％、30％及15％的粉煤灰。     

拜耳法赤泥的湿法碳化脱碱工艺研究

利用二氧化碳对具有强碱性的拜耳法赤泥进行湿法碳化脱碱实验,研究了在CO2气流量为0.3 L/min条件下,液固比、反应温度、反应时间、CO2压力对拜耳法赤泥脱碱效果的影响并确定了适宜的脱碱条件.研究表明,在反应温度50℃,液固比为7,CO2压力为4 MPa,反应时间2h条件下,拜耳法赤泥的脱碱率达到50％以上.脱碱后赤泥碱含量大幅降低,有助于减轻对土壤及地下水源的危害.     

二氧化碳碳化制碳酸锶

提出了二氧化碳碳化制碳酸锶的反应机理;论述了反应温度、反应压力及窑气CO_2浓度对反应速度的影响。     

MgO和CaO对碱矿渣混凝土抗碳化性能的影响

与普通硅酸盐水泥(OPC)混凝土相比,碱矿渣混凝土(AASC)的抗碳化性能较差。为了提高AASC的抗碳化性能,本文采用MgO和CaO代替部分矿渣制备AASC,研究了加速碳化环境下掺MgO和CaO的AASC在不同碳化龄期的抗压强度和碳化深度,并结合 X 射线衍射(XRD)、同步热分析(TG-DTG)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)等技术分析了MgO和CaO对AASC抗碳化性能的改性机理。结果表明,MgO和CaO分别促进了AASC中Mg-Al水滑石和Ca-Al层状结构的生成,这两种水化产物在碳化过程中会吸收和消耗CO₂,缓解C-S-H的碳化分解。此外,加速碳化后,掺入MgO的AASC中有碳酸钙镁和碳酸镁生成,掺入CaO的AASC中碳酸钙的量明显增多,这些碳化产物可有效填充孔隙,阻碍CO₂向内部进一步的扩散。因此,在碳化环境下,掺MgO和CaO的AASC抗压强度保留率更高,碳化深度更低,表现出更好的抗碳化性能。     

CO2碳化法制备微米级球霰石型食品碳酸钙的研究

采用CO2碳化法制备了微米级球霰石型食品级碳酸钙,探讨了碳化温度、Ca2+浓度、混合气中CO2浓度等制备工艺参数对碳酸钙晶型和形貌的影响,探讨了氨水用量、碳化时间对碳酸钙产率的影响,并采用FT-IR、XRD和SEM对制备的碳酸钙进行了表征。结果表明,碳化温度升高、混合气中CO2浓度降低,制备的碳酸钙晶型由球霰石型转变为方解石型;Ca2+浓度增加,制备的碳酸钙颗粒尺寸增大,碳化时间增加,产率先增加后减小。最佳制备条件为碳化温度20℃,Ca2+浓度0.3 mol/L,混合气中CO2浓度30%,[氨水]/2[Ca2+]摩尔比为1.1,碳化时间为24 min,制备的微米级球霰石型碳酸钙颗粒分布均匀,平均粒径为3.79μm,产率>99%,重金属含量低于国家标准《食品添加剂GB1898-2007轻质碳酸钙》的要求。     

钢渣制品的最佳碳化制度

通过对钢渣制品进行碳化养护,确定其最佳的碳化制度.实验结果表明:当液态外加剂掺入量为9.00%,初始成型压力f为3.0 MPa时,钢渣制品在CO2分压为fco2=0.25 MPa、fco2=0.55 MPa和fco2=0.75 MPa的压强下各碳化养护1 h后,其碳化增重率迭11.02%,在最佳的碳化制度下,相对于未碳...     

NaOH和Na2CO3对磷渣水化过程的影响

采用NaOH和Na2CO3作为磷渣的激发剂。通过测定磷渣的凝结时间、化学结合水和反应率,研究碱激发剂对磷渣水化程度的影响。利用X射线衍射和扫描电镜分析,研究碱激发磷渣水化产物的物相组成和微观形貌。结果表明,这两种碱激发剂均能加快磷渣的水化速率,其中NaOH对磷渣的激发效果明显优于Na2CO3。NaOH和Na2CO3对磷渣水化过程的影响主要表现为促进磷渣玻璃体溶解,生成更多的C-S-H(B)和托贝莫来石,从而形成致密的结构。     

镍渣基泡沫玻璃的制备及其性能研究

以镍渣和废玻璃作为主要原料,使用Na2CO3为发泡剂,采用模具装填法来烧制泡沫玻璃.研究了镍渣的掺量、发泡剂掺量、发泡温度和发泡时间对泡沫玻璃的气孔结构和相关力学性能的影响.研究表明:镍渣掺量减少,Na2CO3掺量增加和发泡温度的升高,均会降低泡沫玻璃的体积密度,提高样品的平均气孔直径;镍渣掺量对泡沫玻璃的组成成分和晶体种类没有明显的影响;以20%镍渣和80%玻璃粉为主料,5%~7%Na2CO3为发泡剂,在发泡温度870 ℃下保温60 min,可以制备出气孔率为85.14%,体积密度为0.3715 g/cm3,抗折强度为2.062 MPa,平均气孔直径在3.13 mm的镍渣基泡沫玻璃.     

神府煤干馏工艺研究

根据近年来实践,煤炭干馏是投资少,见效快的煤炭综合利用项目,产品市场容量大,完全有可能成为榆林煤综合利用的突破口或综合利用的主要手段.通过干馏产品应用范围,市场前景分析,生产工艺及建议4个方面阐述加快榆林煤干馏研究试验必要性.     

三段碳酸化法生产金属镓

介绍了一种氧化铝生产流程中回收镓的新方法－－三段碳酸化法。该方法利用氧化镓与氧化铝在碱性溶液中析出的酸度不同，控制碳酸化分解母液的pH值，通过二次分解析出氢氧化铝，使氧化镓与氧化铝初步分离；三次分解使镓完全析出，将镓酸钠沉淀溶解于氢氧化钠溶液，然后电解生产金属镓。该工艺简单，流程短，且提高了镓的回收率，减少了镓生产中氧化铝的损失。     

锰渣对混凝土力学性能和耐久性的影响

采用基本的力学方法研究了不同掺量的锰渣对混凝土抗压强度和抗折强度的影响.并通过加速碳化试验和抗冻性试验探究了锰渣混凝土的抗碳化性能和抗冻性.采用压汞法技术探究了锰渣混凝土内部的孔结构.结果表明:当锰渣掺量大于10％时,随着锰渣掺量的增加,混凝土的抗压强度和抗折强度降低;掺加30％锰渣混凝土的抗碳化性能和抗冻性最差,碳化56 d时其碳化深度已达10.0 mm,冻融循环240次,其相对动弹性模量降低到0.71;碳化之后孔隙率降低,孔径细化,冻融循环导致孔隙率增大,孔径粗化.     

矿渣种类对新型石膏矿渣硫铝酸盐水泥水化硬化的影响

矿渣的理化特性差异对新型石膏矿渣硫铝酸盐水泥(SAC-GS)各方面性能均有很大影响,因此本文选取3种生产用的典型矿渣,尝试多维度构建矿渣组成结构与SAC-GS宏观性能方面的联系。采用X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)等方法对各矿渣的矿物组成、元素组成及其存在状态进行对比分析。通过扫描电镜(SEM)、XRD等方法分析各水泥硬化浆体试样的水化过程,并测试各试样不同水化龄期的抗压、抗折强度,对比其早期水化放热速率、孔径分布等,结果表明铝含量更高且活性更高的矿渣,其水泥试样强度发展更快、水化程度更高、孔结构更加致密。基于以上分析,SAC-GS应选用高铝含量的矿渣原料。     

竹材炭化过程的热重分析及动力学研究

采用热重法研究了不同条件下竹材的炭化过程。通过对竹材炭化过程热失重和微分热重曲线的分析,初步探讨了竹材炭化的机理。对所得的热失重曲线进行拟合,计算了炭化反应的动力学参数,其活化能和频率因子分别在40.3～58.8 kJ/mol和336～6230 min^-1的范围内。