工业废渣-石灰-石膏硅酸盐制品的水化产物

本文采用X射线衍射、差热分析、扫描电子显微镜和重液分离等方法,对以工业废渣(粉煤灰、自燃煤歼石、沸腾炉渣、炉渣)为主要原料,掺石灰、石膏的硅酸盐制品,在100℃蒸养和175℃蒸压条件下的水化产物作了鉴定,发现在所有上述制品中,在蒸压条件下形成的水化硅酸钙是结晶较好的托勃莫来石和结晶较差的CSH(B)同时存在的连续相;在蒸养条种下形成CSH(B)。但不论蒸压或蒸养,Al都进入水化硅酸钙的结构中,形成含Al的水化硅酸钙。水化产物的相组成,不仅与反应的温度有很大关系,而且因石灰掺量的不同而有明显差别。在一定范围内提高石灰掺量,对形成托勃莫来石(包括含Al的托勃莫来石)和水石榴石有利。水化硫铝酸钙(包括高硫型和低硫型)只在100℃蒸养条件下存在。     

养护制度对粉煤灰水化产物的影响

以粉煤灰、生石灰为原料,利用水热合成方法研究了粉煤灰制品在蒸养(在80℃下养护10 h)、蒸压(分别在120、140、160、180℃下养护6 h)两种养护条件下水化产物的矿物组成和微观形貌。利用SEM、XRD、TG-DSC对水化产物的矿物组成和微观形貌进行了表征。结果表明:粉煤灰在不同养护制度下的水化产物种类和形貌有显著变化。蒸汽养护条件下,粉煤灰颗粒表面除了有卷箔状水化硅酸钙外,还有团絮状水化硅酸钙和板状水化石榴石生成;蒸压养护条件下,随着反应温度的升高,卷箔状水化硅酸钙的宽度收缩,结晶度逐渐提高,在160℃时,出现了片状的托贝莫来石。     

钢渣的膨胀相及其对水泥体积稳定性的影响

借助XRD、DTG和SEM分析了钢渣中石灰相和RO相的结构形态、化学组成和水化条件,并讨论了二者与水泥体积稳定性的关系。分析结果表明：石灰相和RO相与水反应的总体能力偏低,且二者的微晶与水反应的能力有强有弱,具有不均一性;石灰相在沸煮条件下就可以水化,RO相在压蒸条件下才能水化,因此,石灰相是影响水泥的沸煮安定性和压蒸安定性的主要原因,RO相只影响水泥的压蒸安定性,且不是引起水泥压蒸安定性不良的主要原因;钢渣水泥的体积安定性不仅与钢渣中石灰相和RO相的化学组成有关,而且还和钢渣的掺量有关。     

硅钙基固废原料配比及蒸养条件对硅酸钙板力学性能的影响

研究协同利用硅钙渣、粉煤灰、水泥和脱硫石膏制备硅酸钙板时,原料配比、蒸养条件对硅酸钙板力学性能、水化产物的影响,并利用XRD、IR和SEM表征了原料的协同水化历程和水化产物的微观结构和表面形貌.试验结果表明:最佳原料配比为硅钙渣60%、粉煤灰24%、水泥10%和脱硫石膏6%;最佳蒸压养护条件为蒸养温度180℃,恒温蒸养时间8 h,硅酸钙板抗折强度满足国家标准强度的D1.3的Ⅱ级要求;随着蒸养温度升高,原料水化依次生成C-S-H凝胶、托贝莫来石和针状硬硅钙石,大量托贝莫来石和硬硅钙石的生成使得硅酸钙板的强度得以提升.     

粉煤灰—石灰—水压蒸系统中[SiO4]^4—四面体聚合结构的研究

本文对粉煤灰－石灰－水压蒸系统中［ｓｉＯ＿４］￣（４－）四面体进行了三甲基硅烷化（ＴＭＳ）的研究，并与压蒸反应的ｆ－ＣａＯ百分含量变化率进行比较，从结构上证明升高温度和延长反应时间以及加入激发剂对生成水化硅酸钙有益。并算出压蒸产物水化硅酸钙中的钙、硅比值。     

不同矿物掺合料对管桩混凝土力学性能的影响

采用不同矿物掺合料制备压蒸养高强混凝土,研究了混凝土的抗压强度、抗拉强度、轴心抗压及其水化产物的微观形貌.结果表明:在高压蒸汽养护下石英粉与矿粉一样也有火山灰活性,石英粉中的SiO2与Ca(OH)2可以快速反应形成托勃莫来石,合适掺量的矿粉和石英粉可不同程度的提高管桩混凝土的抗压强度和劈拉强度;粉煤灰活性较低,掺入后降低压蒸强度,但较低掺量时由于大量纤维状水化硅酸钙的存在可明显改善管桩混凝土脆性.     

水热条件下水化硅酸钙在水泥石中的形成过程

本文简述了各种水泥在不同压蒸温度下形成的水化硅酸钙。采用的饱和蒸汽温度是175～310℃,压蒸制度为3+0+3=6小时。根据所得结果,作者提出了在水热条件下水化硅酸钙形成的几个特点。这些论述,对于水化硅酸钙在水泥石中形成过程的理解,具有一定的意义。     

蒸养石灰-粉煤灰制品的抗碳化性能

蒸养石灰-粉煤灰混凝土是一种在上海广泛应用的墙体材料,这种混凝土经碳化后,其强度一般均有所下降。本文用XRD、DTA、IRS、EPMA及压汞测孔等分析手段,对比分析了这种混凝土与普通水泥混凝土的水泥石结构。结果表明,石灰-粉煤灰混凝土抗碳化性能较差的主要原因是其水化生成物碱度较低、水泥石孔隙率较高。选用细度高、标准稠度需水量低的粉煤灰,适当提高石灰及石膏掺量、降低用水量,可明显提高石灰-粉煤灰混凝土的抗碳化性能。     

养护温度和矿物掺合料对蒸养混凝土脆性的影响

为了掌握蒸养混凝土的脆性特性,以脆性系数和冲击韧性为评价指标,研究了养护温度(20、45、55、65、75℃)及矿物掺合料对混凝土脆性的影响,并通过扫描电子显微镜和压汞仪分析了养护温度和矿物掺合料对混凝土水化产物微结构和孔结构的影响。结果表明,随着养护温度的升高或养护龄期的延长,混凝土的脆性系数增大,且蒸养降低了混凝土的冲击韧性,复掺粉煤灰和矿渣粉掺合料可以改善蒸养混凝土的脆性和抗冲击性能。较高养护温度导致水化产物结晶粗大,界面过渡区形成微裂缝和基体孔隙率增大,从而使蒸养混凝土脆性增大,复掺粉煤灰和矿渣粉掺合料改善了蒸养混凝土的孔结构和界面过渡区微结构。     

煤粉炉渣/粉煤灰-石灰体系反应特性及差异

通过测定原材料反应程度、试样水化产物、显微结构和抗压强度等方法研究了煤粉炉渣-石灰与粉煤灰-石灰体系在常温常压及蒸压条件下的反应过程,并结合FTIR、溶出性SiO2 、Al2O3等手段分析两种体系反应过程差异的机理,结果表明,煤粉炉渣-石灰体系在常温常压及蒸压条件下的反应程度均高于粉煤灰-石灰体系,生成的水化产物较多,水化产物钙硅物质的量比低,制品强度较高.煤粉炉渣-石灰体系反应程度更高的原因在于煤粉炉渣红外光谱1100 cm-1附近强吸收区的Si-O伸缩振动频率较低,Si-O结构更容易破坏,溶出参与反应的SiO2、Al203更多,试样的抗压强度越高.     

关于高温油井水泥的试验研究(续)

四、在高温水热条件下95℃油井水泥与石英质材料的相互作用随着硅酸盐压蒸制品的发展以及硅酸盐砂质水泥在高温油气井固井中的广泛应用,关于水泥以及水泥砂的混合物在高温水热条件下水化的理论探讨问题,引起了人们极大的关注和兴趣。在这里我们将着重研究和探讨不含C_3A的以β-C_zS为主的贝利特熟料所配制成的95℃油井水泥和高温油井水泥在不同的高温高压水热条件下的水化反应及其水化产物的相组成,进而阐明水泥石的相组成与其物理力学性质的关系。为了研究和探讨95℃油井水泥与石英质材料在高温水热条件下的相互作用,首先需要弄清不掺石英砂的95℃油井水泥在高温下的水化产物及其水化反应。95℃油井水泥在温度135、150、175、200℃和400公斤/厘米~2压力下水化二天的差热分析和X射线衍射分析曲线示于图2-1和2-2。     

免蒸养（压）粉煤灰加气砼砌块生产工艺

免蒸养(压)粉煤灰加气砌块生产工艺与蒸压(或蒸养)工艺的区别在于,前者免掉了传统的高压蒸气或常压蒸汽养护,依靠胶凝材料和各种外加剂与粉煤灰水化反应所释放的热能,在常温常压下即可形成稳定性好、硬化性强的水化产物。     

蒸养粉煤灰硅酸盐混凝土水化和碳化产物的微观形貌分析

一、前言本文通过X射线衍射、差热分折,扫描电镜和红外吸收光谱等方法,对以工业废渣(粉煤灰,炉渣等)为主要原料,掺石灰、石膏的硅酸盐混凝土,在100℃蒸养条件下的水化和碳化产物的微观研究结果确定,粉煤灰中大部分为定形(实心,空心及多孔)的玻璃体它是该材料火山灰活性的主要来源,在水热处理中铝原子由4次配位向6次     

免烧锰渣砖的配合比设计、制备与性能研究

本文基于石灰激发锰渣及粉煤灰类火山灰材料的机理,在蒸养条件下制备免烧锰渣砖,系统研究了不同掺量的粉煤灰(10％～40％)和水泥(5％～20％)对石灰-锰渣胶凝体系力学性能的影响规律;并在此基础上对胶砂比、成型压力及养护条件进行了系统研究,得出最佳配合比为:锰渣60％、石灰10％、粉煤灰20％、水泥10％,胶凝材料∶砂=1∶0.5,水胶比:0.18,成型压力:10 MPa,养护温度:90℃;另外通过SEM和XRD对免烧锰渣砖的微观形貌和水化产物进行了分析,发现胶凝材料水化产生的胶凝物质使电解锰渣免烧砖的强度增强.     

偏高岭土对蒸养混凝土强度和毛细吸水性的影响

采用偏高岭土等矿物掺合料等量取代30%水泥研究了蒸养混凝土强度和毛细吸水性,并通过热重、差热分析和电镜探讨了作用机理。结果表明,偏高岭土对提高蒸养混凝土的脱模强度效果显著,复掺10%粉煤灰和20%偏高岭土的蒸养混凝土脱模强度比空白蒸养混凝土强度高23%,比复掺粉煤灰和矿渣的高17%;掺入粉煤灰、矿渣和偏高岭土都降低了混凝土的毛细吸水性,且掺偏高岭土混凝土试件的早期水吸附速率及总的吸水量均为最低;热分析和电镜观察表明,在蒸养60℃温度的热激发下,偏高岭土早期与水泥水化产物氢氧化钙发生火山灰反应是脱模强度高的主要原因,火山灰反应消耗了氢氧化钙,生成了更多的水化产物,混凝土更为致密。     

蒸养条件下掺矿物掺合料水泥复合浆体的水化特性研究

为掌握矿物掺合料在蒸养水泥基材料中的作用效应,采用热重分析(TG-DSC)和抗压强度等测试方法,调查了60℃蒸养和标养两种养护条件下,分别掺粉煤灰、矿渣、硅灰及石灰石粉水泥复合浆体的化学结合水含量、Ca(OH)2含量、抗压强度随龄期的变化,并采用结合水含量影响系数、Ca(OH)2含量影响系数和温度影响系数3个参数,分析了蒸养条件下矿物掺合料对浆体水化进程的影响规律.结果表明:蒸养条件下不同矿物掺合料复合浆体的水化进程存在显著的不同.相对于基准水泥浆体,矿渣、硅灰的掺入增强了蒸养浆体早期的水化进程,但随龄期的延长这种促进作用减弱;而粉煤灰、石灰石粉对蒸养浆体的水化进程影响不显著.蒸养提高了矿渣和硅灰早龄期的水化反应进程.蒸养浆体抗压强度与化学结合水含量之间存在显著的线性相关性,但其抗压强度随化学结合水含量的变化率小于标养浆体.     

激发剂对蒸养水泥一粉煤灰胶凝材料性能的影响

通过测定不同龄期净浆化学结合水量和抗压强度,并结合SEM,研究了在蒸养条件下激发剂对水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化性能的影响。结果表明：蒸养条件及激发剂提高了水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化速度与粉煤灰的活性。     

加气混凝土及其水化产物碳化的研究

研究了三种加气混凝土(水泥-石灰-砂、水泥-矿渣-砂和水泥-石灰-粉煤灰)在人工碳化条件下的行为。 用红外光谱法分别测定完全碳化的三类加气混凝土吸收的CO_2的量,发现水泥-石灰-粉煤灰吸收的CO_2量小于另两类加气混凝土。但是,粉煤灰加气混凝土的碳化速度明显高于另两类。对完全碳化的样品的强度测定表明,与未碳化样品相比,粉煤灰制品碳化后强度下降的幅度大于另两类。 此外,在碳化过程中红外吸收峰由表征水化硅酸钙的Si—O键向硅胶的Si—O键逐渐转变。 合成了几种纯矿物,并比较了它们在人工碳化条件下的碳化速度,发现结晶度低的水化硅酸钙的碳化速度高于结晶完好的托勃莫来石,这有助于说明为什么粉煤灰加气制品的碳化速度高于另两类加气混凝土。 用扫描电镜-能谱研究了碳化前后的加气混凝土样品。此项研究对于说明在碳化进行的过程以及碳化后样品仍能保持强度以启示。     

-3 ℃养护下考虑矿物掺合料影响的水泥水化程度计算模型

针对多年冻土地区工程施工时混凝土养护的问题,采用10%、20%、30%的矿粉和粉煤灰替代量等量替代水泥,测试了-3 ℃恒温养护条件下0.38水胶比水泥浆体在各个龄期的水泥水化热,计算了水泥水化程度;分析了龄期及矿物掺合料对水泥水化程度的影响规律,建立了综合考虑龄期和矿物掺合料替代量的水泥水化程度计算模型.结果表明:-3 ℃恒温养护下,矿物掺合料等量替代水泥,水泥浆体的水化程度会降低,粉煤灰降低水化程度的值要比矿粉高;在相同矿物掺合料替代量下,随着龄期的增长,矿物掺合料对水泥水化程度的影响逐渐减弱;同一龄期时,随着矿物掺合料的增加,矿物掺合料对水泥水化程度的影响逐渐增强;利用建立的模型计算了分别掺入15%矿粉和粉煤灰的水泥水化程度,与实测值相比,计算值偏离值较少,预测精度较高.     

粉煤灰免烧免蒸砖生产技术

我国自1958年研制成功以粉煤灰为基料制造建筑用砖,但大都采用蒸养或蒸压工艺。近年若干厂家和研究单位,以节省能源、利用工业废渣为宗旨,研制成功免烧免蒸粉煤灰砖,由于成本低,加之各地政府试行免税政策而成为当前热门新型建筑用砖,具有一定的市场。 1 粉煤灰免烧免蒸砖的强度来源粉煤灰—石灰蒸养和蒸压后强度来源主要是硅、钙、铝在高温高压下液相反应生成水化产物托贝莫来石和钙矾石的缘