铁尾矿基多固废混凝土耐酸侵蚀性能研究

为提高混凝土材料的耐酸侵蚀性能,同时实现大宗固废的综合利用,以铁尾矿、钢渣及脱硫灰为掺合料,铁尾矿砂及铁尾矿废石为骨料制备混凝土试块,研究了水泥替代率及水胶比对混凝土试块28 d抗压强度及酸侵蚀60 d后抗压强度、质量损失、表观劣化及中性化深度的影响。结果表明:(1)当水胶比一定、水泥替代率为10%时,混凝土试块28 d的抗压强度最高,且高于纯水泥混凝土试块的抗压强度;当水泥替代率一定、水胶比为0.42时,混凝土试块28 d的抗压强度最高。(2)当水胶比一定、水泥替代率大于15%时,酸侵蚀60 d后的混凝土试块表现出较强的耐酸侵蚀性能;当水泥替代率一定、水胶比小于0.45时,酸侵蚀60 d后的混凝土试块表现出较强的耐酸侵蚀性能。(3)当水胶比一定、水泥替代率为30%时,达到最小的质量损失;当水泥替代率一定、水胶比为0.42时,达到最小的质量损失;且均小于纯水泥混凝土试块的质量损失。(4)复合掺合料体系使得混凝土的内部结构致密、孔隙细化,有效地阻碍了醋酸溶液对混凝土的侵蚀,降低了混凝土试块的中性化深度。总体上看,铁尾矿、钢渣、脱硫灰进行复掺制备混凝土,具有优于纯水泥混凝土的耐酸侵蚀性能。     

铁尾矿基多固废矿物掺和料耦合活化机理分析

采用NaOH、Ca(OH)₂为化学激发剂,研究其对铁尾矿基多固废矿物掺和料抗压强度的影响及活化机理。结果表明,掺入0.8%的Ca(OH)₂,铁尾矿基多固废矿物掺和料28 d抗压强度最大,为43 MPa;活性指数最大,为98.6%。通过热重-差热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)研究Ca(OH)₂对铁尾矿多固废矿物掺和料的活化机理,发现Ca(OH)₂促进锂渣和粉煤灰在不同时期发生火山灰反应,生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt);铁尾矿活性较低,在整个体系中起填充作用。     

钢渣掺合料对碱集料反应抑制及有效性评估

利用ASTM C441方法进行钢渣掺合料抑制碱集料反应的有效性评估试验,钢渣掺合料抑制碱集料反应效果良好,砂浆棒膨胀率能够减少约50%;针对实际工程集料,采用提高养护温度和养护碱溶液浓度的优化试验方法进行有效性评估试验.试验结果表明,矿物掺合料达到胶凝材料总量的30%,单掺矿渣粉以及钢渣粉和矿渣粉复掺比例为1∶2时,钢渣掺合料对碱集料反应有较强的抑制效果.     

超细钢渣及高性能混凝土掺合料的最新进展

钢渣是中国钢铁产业大量排放的固体废渣。随着国家“十一五”规划以及国家未来发展的中长期纲要的实施,钢渣的循环利用必将成为能源环境保护的重要措施,意义重大。通过对钢渣成分的分析、钢渣的研究和目前钢渣利用现状的论述,说明了磁选、球磨以及激发剂加速钢渣水化等技术在高性能混凝土超细钢渣掺合料研究中的重要作用。钢渣的循环利用将成为循环经济的重大增长点,也必将给整个社会带来巨大的经济效益。     

钢渣矿渣掺合料对水泥性能的影响

研究了钢渣的掺入量对水泥浆体性能的影响,以及钢渣单掺和钢渣与矿渣复掺对水泥胶砂强度的影响。结果表明:钢渣的掺入可以改善水泥浆体的流动性,凝结时间随钢渣掺量增加而延长。单掺钢渣时,水泥胶砂强度下降明显。钢渣与矿渣复掺会相互激发、相互促进水化,水泥胶砂强度变化不大,且钢渣在复合粉中的比例为20%,替代水泥量为50%时,28 d强度已超过基准样。     

电炉钢渣活性初步研究

对广州珠江钢铁公司的电炉炼钢所排放的氧化渣及还原渣的活性进行了初步试验.研究结果表明,电炉氧化渣及还原渣7天和28天的活性指数均能满足GB/T 20491-2006<用于水泥和混凝土中的钢渣粉>要求;还原渣的活性指数随龄期增长而下降,7天、28天及60天的活性指数分别为77%,74%和65%.     

甲酸干法化学改性钢渣粉及其浆体性能研究

探明化学改性钢渣粉的活性和力学性能对提升钢渣利用具有重要意义。研究选取4种钢渣粉采用4 % 的甲酸溶液进行干法化学改性,采用背散射电子显微镜、水化量热仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪表征了改性前后钢渣粉及其浆体性能的变化。结果发现,不同钢渣粉矿物组成差异较大,制备的浆体3 d和7 d抗压强度均较低,72 h的水化热在10~40 J/g间波动;但经过甲酸改性后,其3 d抗压强度提升率都超过200 %,72 h水化热均提升至50 J/g以上,提升率均超过80 %,钢渣粉中的Ca(OH)₂均能参与反应并生成甲酸钙,而其中的活性硅酸盐未受到显著影响。     

还原钢渣用于水泥混合材的试验研究

未经急冷处理的转炉钢渣直接作为水泥掺合料使用,其强度偏低,采用熔分还原技术,钢渣中的全铁还原度达到了86%,提高了其易磨性,同时降低了f-CaO含量,并按20%的掺入量后符合各项技术要求.     

钢渣易磨性研究现状

被称为过烧硅酸盐水泥熟料的钢渣由于其含有铁酸钙和铁橄榄石等难磨物质而成为较难磨的冶金废渣,粉磨性能关系到钢渣作为水泥添加材料的各种使用功能,本文通过综述钢渣化学组成及矿物组成对易磨性的影响,以及钢渣改性、添加助磨剂和复合粉磨等改善钢渣易磨性的方法,针对钢渣易磨性差的问题提出了钢渣形成过程中进行工艺控制、针对钢渣矿物组成研制钢渣专用助磨剂、分级处理以及与矿渣、粉煤灰复合混磨等措施以提高钢渣易磨性和胶凝活性。     

磁化水玄武岩纤维钢渣粉混凝土压拉性能试验研究

为提高玄武岩纤维钢渣粉混凝土力学性能,用磁化水取代普通水来拌制混凝土,分别进行3,7,14,21和28d力学性能试验,并对混凝土早期压拉破坏形态进行分析研究。结果表明:磁化水可有效提高玄武岩纤维钢渣粉混凝土压拉强度,尤其对早期强度提高更为明显。钢渣粉掺量为18%时,混凝土3,7和14d抗压强度较玄武岩纤维钢渣粉混凝土分别提高了约14.0%,9.0%和7.3%;3,7和14d抗拉强度分别提高了约10.3%,7.2%和4.5%。混凝土早期抗压最终破坏时,试件表面无明显损坏,整体性良好;抗拉最终破坏时,试件有微小裂缝,未完全破损。     

不同纯度石膏对低碱度钢渣制品强度影响的研究

采用XRD、SEM以及TG等手段,并利用纯石膏掺杂等方法研究了不同纯度二水石膏对低碱度钢渣蒸压制品强度的影响。结果表明,不同纯度二水石膏的激发效果差异很大,高纯度石膏的掺入容易导致石膏的过量(局部相对过量),产生局部富集,抑制低碱度钢渣中Ca2 的溶出和钢渣的水化,制品强度较低;低纯度石膏中二水石膏的低浓度均匀分布,有利于激发钢渣的水化和强度发展。当高纯度石膏在钢渣中的最佳掺量很低时,不宜采用高纯度石膏来激发钢渣的水化。     

煤粉渣在建筑砂浆中的应用探讨

随着社会的进步和发展,建筑工业占据着越来越显著的地位。建筑业的蓬勃发展一方面预示着城市发达和经济繁荣,另一方面又带来了资源短缺的问题。因此,开辟新资源或新路径迫在眉睫、刻不容缓。文章主要探讨煤粉渣在建筑砂浆中的重要意义,对煤粉渣效应的认识以及煤粉渣建筑砂浆的性能和应用情况。     

过硫钛石膏矿渣水泥的制备与性能表征

分别采用原状钛石膏渣和其与42.5号普硅水泥复合作为矿渣的单一激发剂和复合激发剂,制备出系列过硫钛石膏矿渣水泥,并对其性能进行了系统表征。结果表明：(1)原状钛石膏渣单独激发矿渣所制备水泥的早期抗压强度较低,28 d抗压强度随着钛石膏渣量的增加而降低,钛石膏渣量高于35%后,试样软化系数趋于降低;(2)原状钛石膏渣和42.5号普硅水泥复合作为矿渣的激发剂,所制备水泥的早期抗压强度（3 d）显著提高,其中加入5%42.5号普硅水泥量试样的28 d抗压强度最高,之后抗压强度随其增加而降低,42.5号普硅水泥量超过10%后试样的抗压强度降幅趋缓;(3)原状钛石膏渣和42.5号普硅水泥复合激发矿渣水泥的水化硬化产物,主要由CSH（水化硅酸钙）凝胶、钙矾石及过剩的钛石膏共同构成。     

利用固体废弃物制备干粉砂浆的应用研究

用矿渣、粉煤灰等固体废弃物为主要原材料,制备性能满足GB175-2007标准要求的生态型胶凝材料,代替425#普通硅酸盐水泥;利用矿山尾矿部分代替河砂,添加以改性膨润土为主的保水增稠剂,成功开发了系列干粉砂浆产品。固体废弃物利用率高达70%～90%,各项性能指标符合标准DBJ/T01-73-2003《干拌砂浆应用技术规程》的要求。     

基于多元非线性回归优化制备碱钢渣胶凝材料

以钢渣作为研究对象,采用水玻璃、氢氧化钠与氢氧化钙三元复合活化剂,制备碱钢渣胶凝材料。基于均匀设计和多元非线性回归法研究了各因素对碱钢渣胶凝材料力学性能的影响。结果表明,各因素对性能影响的主次顺序为：3 d时钢渣用量＞氢氧化钠用量＞水玻璃用量＞氢氧化钙用量,7 d时钢渣用量＞水玻璃用量＞氢氧化钠用量＞氢氧化钙用量,28 d时钢渣用量＞水玻璃用量＞氢氧化钙用量＞氢氧化钠用量;28 d碱钢渣胶凝材料的优化制备方案为：钢渣用量为225 g,水玻璃用量为22.5 g,氢氧化钠用量为9.0 g,氢氧化钙用量为13.2 g;优化制备模型选择正确,其相对误差仅为2.19%。     

低水泥高掺量钢渣碱激发混凝土的试验研究

通过改变钢渣粉、矿渣粉等矿物掺合料的比例,研究碱激发大掺量钢渣混凝土的力学性能,并采用X射线衍射和扫描电镜等测试手段对其微结构进行分析。结果表明,激发剂与减水剂、胶凝体系、粗细骨料之间在合理加料、搅拌顺序下,和易性满足要求同时可以制备出钢渣掺量达60%、矿渣掺量为15%、硅灰掺量为5%、水泥掺量仅为20%、强度等级可达C30的混凝土;微观分析表明,优化后的混凝土胶凝体系28 d水化产物结构致密,且孔隙较少,后期强度发展较好。     

掺无机纤维的钢渣胶凝材料的理化特性分析

本文研究了玻纤和矿纤分别掺人钢渣、水泥复合胶凝材料时对胶砂强度和膨胀性的影响.结果表明随着钢渣掺量的提高,各龄期胶砂强度下降;随着纤维掺量的提高,胶砂试件各龄期强度下降,相比纤维掺量为0时,玻纤掺量为0.1％、0.5％时,28 d抗压强度分别提高2.36％、降低10.6％,矿纤掺量为0.1％、0.5％时,28 d抗压强度分别提高7.4％、降低17.2％.沸煮和压蒸试验结果表明,钢渣与水泥配比相同时,玻纤掺量高的试件其压蒸膨胀率低;掺入质量分数0.3％的6 mm玻纤时,试件压蒸膨胀率比纤维掺量为0时降低18.87％;掺入混合玻纤的试件其压蒸膨胀率较单掺时低.SEM显示,随着水化的进行,纤维表面生长C-S-H凝胶以及Ca(OH)2晶体,纤维与基体的粘结程度提高,矿纤与基体的表面粘结程度较玻纤高.     

钨尾矿在水泥胶砂中的应用

钨尾矿作为生产水泥的原料之一,既可以有效利用资源,又可以缓解水泥混合材供应紧张的局面。以湖南某钨尾矿为研究对象,采用机械及化学的方法对钨尾矿进行活化,并考察不同掺合量对水泥胶砂强度的影响。研究结果表明,采用磨矿方式对钨尾矿进行活化时磨矿细度对水泥胶砂的活性指数影响不明显;选用CaO作激发剂可改善水泥胶砂的活性,活性指数达到67.65%。经活化后的钨尾矿掺合量为20%时,所制得的水泥满足PO.42.5水泥的要求,可用于混凝土浇灌。     

钢渣粒度分布对钢渣水泥胶凝性能的影响

为了给钢渣水泥用钢渣粉的颗粒级配优化提供指导,研究了不同研磨时间下钢渣粉的粒度特性以及相应钢渣水泥的胶凝性能,并运用灰色关联分析方法计算了钢渣粉各粒级与钢渣水泥胶砂强度的关联度。结果表明：随着研磨时间的延长,钢渣的比表面积增大,活性增强,从而使钢渣水泥胶砂的抗折强度和抗压强度都得到提高。钢渣粉中小于20 μm的颗粒、特别是10~20 μm粒级对钢渣水泥胶砂的强度起促进作用,而大于20 μm的颗粒对钢渣水泥胶砂的强度起阻碍作用,因此要使钢渣水泥具有更好的胶凝性能,应设法提高-20 μm尤其是10~20 μm粒级的含量,同时减少+20 μm粒级的含量。