钢渣膨胀水泥的膨胀性能研究

研究了硅酸盐水泥添加钢渣膨胀剂后的物理化学性能和膨胀性能。调节钢渣的细度和掺量,可改变硬化浆体的膨胀大小。并探讨了钢渣水泥膨胀剂的膨胀机理,提出了膨胀是由于钢渣中游离氧化钙水化产物局部堆积,使空隙体积增加,产生表观体积膨胀的观点。     

高钢渣掺量和高强度钢渣水泥的研制

钢渣的低水化活性而致钢渣掺量小．钢渣水泥强度，特别是早期强度低等一直是困扰其应用于水泥生产的难题。采用各原料预先单独粉磨然后混合的工艺，成功制备了一种新型钢渣水泥。研究结果显示：该水泥3d和28d的抗折强度、抗压强度分别达6．8MPa、35．1MPa和7．8MPa、57．8MPa。各主要原料的配合比为：硼(钢渣)为50％～55％，硼(矿渣)为20％～30％，硼(水泥熟料)为10％～25％，硼(石膏)为3％～5％。还借助XRD和SEM，对其水化及水化产物进行了分析研究。     

Application of Air-cooled Blast Furnace Slag Aggregates as Replacement of Natural Aggregates in Cement-based Materials:A Study on Water Absorption Property

The influence of air-cooled blast furnace slag aggregates as replacement of natural aggregates on the water absorption of concrete and mortar was studied, and the mechanism was analyzed. The interface between aggregate and matrix in concrete was analyzed by using a micro-hardness tester, a laser confocal microscope and a scanning electron microscope with backscattered electron image mode. The pore structure of mortar matrixes under different curing conditions was investigated by mercury intrusion porosimetry. The results showed that when natural aggregates were replaced with air-cooled blast furnace slag aggregates in mortar or concrete, the content of the capillary pore in the mortar matrix was reduced and the interfacial structure between aggregate and matrix was improved, resulting in the lower water absorption of mortar or concrete. Compared to the concrete made with crushed limestone and natural river sand, the initial absorption coefficient, the secondary absorption coefficient and the water absorption capacity through the surface for 7 d of the concrete made from crushed air-cooled blast furnace slag and air-cooled blast furnace slag sand were reduced by 48.9%, 52.8%, and 46.5%, respectively.     

Influence on Microstructure of Micronized Sand as Cement Replacement in Cementitious Materials

In this study,micronized sand is selected as a kind of filler to partially replace cement in cementitious materials. This filler is considered as chemically inert material,which can not react with water or hydration products,but still indirectly influences the hydration in a positive way. In the experimental program,non-evaporable water test was carried out to determine the degree of hydration of cement paste with and without micronized sands. The influence of different finenesses of sand particles,240 m2/kg,400 m2/kg and 1 300 m2/kg,and different curing ages were investigated. The SEM image analysis was used to characterize the morphological changes of microstructure by the presence of the micronized sand during the cement hydration process. Hydration reaction is enhanced by the use of inert micronized sands. The fineness of micronized sands influences the degree of hydration a lot. The fineness factor has been taken into account in the simulation. There is a clear interface area between sand particle and hydration products.     

不锈钢渣掺量对碱矿渣-不锈钢渣砂浆抗裂性能的影响

将不锈钢渣应用于碱激发水泥,对其资源化利用起到了重要作用。采用氧化钙、碳酸钠和水玻璃作为复合激发剂,固定总碱当量为6%(即氧化钙+碳酸钠的碱当量为4%,水玻璃的碱当量为2%),研究不锈钢渣掺量(0%、10%、20%、30%和40%,即不锈钢渣与(矿渣+不锈钢渣)的质量比)对碱矿渣-不锈钢渣砂浆(ASLm)抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、内钢环应变、环向拉应力和抗裂性能的影响,并通过抗裂评价指标A_cr(t)来表征ASLm的抗裂性能。研究发现：随着不锈钢渣掺量从0%增加到40%时,ASLm的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、内钢环应变和环向拉应力均降低,抗裂性能先提高后降低;当不锈钢渣掺量为30%时,ASLm的A_cr(t)最大,即抗裂性能最优。     

锂渣粉对水泥性能的影响

主要研究了不同细度锂渣粉作为掺合料时对胶凝材料需水量、强度以及与外加剂适应性的影响和锂渣作为混合材对水泥物理力学性能的影响。研究结果表明:以不同细度的锂渣粉代替30%水泥,随锂渣粉细度增加,胶凝材料需水量增加,3 d强度大幅降低,28 d强度降低较小,这说明锂渣粉作为掺合料的掺量不宜过大;当外加剂掺量为胶凝材料的5‰、锂渣粉比表面积为901 m2/kg、锂渣粉代替12%水泥时,水泥与外加剂适应性较好。锂渣粉作为混合材掺量在6%以内,水泥的凝结时间正常,安定性合格,28 d强度满足P O42.5要求,早期强度稍低于对照组,但后期强度与对照组相当甚至高于对照组强度。     

镁渣硅酸盐水泥的性能

用2种不同来源的镁渣作为水泥混合材配制镁渣硅酸盐水泥。研究了其标准稠度用水量、凝结时间、强度等基本性能,考察了镁渣对水泥干燥收缩的影响,并通过XRD、DSC/TG、SEM等微观手段研究了镁渣在水泥中的作用效应。结果表明：镁渣作为水泥的混合材具有一定的减水缓凝效果;镁渣掺量在10%～30%范围内时,水泥样品符合通用硅酸盐水泥42.5R级的标准,掺量为35%～40%符合32.5R型复合硅酸盐水泥的要求;镁渣掺量为30%～40%时对水泥砂浆的干燥收缩有抑制作用;镁渣与水泥熟料水化产物发生反应,使水泥浆体结构更加致密。     

含铬不锈钢渣的改性与铬的富集

研究不锈钢原渣中铬的赋存状态,及添加Al2O3高温改性处理不锈钢渣中铬的富集和Al2O3添加量对铬富集程度的影响。将不锈钢渣与Al2O3混合后于1520℃熔融30min,冷却到1500℃时保温10min。采用扫描电镜（SEM）、x-射线能谱（EDX）和X射线衍射（XRD）对试样进行分析。结果表明：在Al2O3改性的不锈钢渣中,铬主要富集在复合尖晶石固溶体[（Fe,Mg）（Cr,Fe,Al）2O4]中,其中添加质量分数为10％Al2O3时,铬的质量分数（以Cr2O3计）能达到57．98％,该晶体的平均尺寸能够达到22.3um;铬的富集度为88．22％。     

钢铁渣粉对水泥基材料性能影响机理研究

通过对马钢钢渣粉化学成分、X-射线衍射原材料分析,探究了钢渣粉对水泥基材料力学性能、体积稳定性的影响.试验结果表明:随着钢渣粉掺量的增加,力学性能下降明显,当掺量为10％时,与空白样相比抗压强度略有下降,当掺量为20％时,抗压强度下降幅度较大;钢渣对水泥基材料体积稳定性影响明显,相同龄期随着钢渣掺量增大,自由膨胀率升高.通过化学成分及扫描电镜分析,f-CaO是导致水泥基材体体积膨胀的根源.     

新型碱矿渣水泥研究

研制成功了性能优良,价格低廉的新型碱矿渣水泥,在大量试验基础上确定了该水泥的最佳配方,水沁标号达到４２５＃及５２５＃。     

钢渣花岗岩复合水泥的研制

为了克服钢渣水泥只能生产低标号水泥问题以及实现废弃资源的再利用,通过改变钢渣、花岗岩掺量,研究了钢渣、花岗岩复合水泥的不同配比、水化机理以及物理性能。结果表明：掺钢渣35%、熟料35%、花岗岩25%可以成功制得42.5R的复合水泥。     

Research on Hydration of Steel Slag Cement Activatedwith Waterglass

This paper studied the hydration and strength influence factors of Steel Slag Cement (SSC), such as the quantity of steel slag and slag and the dosage of additive. The results show that: (a) In the process of hydration of SSC,steel slag and slag activate each other; (b) Waterglass's structure forms the preliminary skeleton of SSC,and the hydration products of SSC link or fill in the skeleton; (c) Sodium in waterglass is the catalytic and its concentration does not change in the process of hydration. (d) Structure of activation is a significant factor to the property of SSC.     

地聚合物水泥路面快速修补材料性能研究

针对水泥路面修补后开放交通时间偏长、耐久性较差和施工工艺复杂的问题,采用固体复合激发剂、粉煤灰和偏高岭土及其他外加剂制备一种地聚合物水泥快速修补材料,并对其混凝土力学性能、界面粘结性能、收缩率、抗冻性能进行测试。结果表明,当掺入10%的复合激发剂和10%的普通硅酸盐水泥时,地聚合物水泥的早期力学性能达到最优,所制备的地聚合物水泥混凝土修补材料具有快凝早强和优良的耐久性等特点,扫描电子显微镜(SEM)微观分析表明,由于碱激发反应和未激发粉煤灰的填充效应,地聚合物水泥混凝土具有致密的微观结构。     

钢渣砂特性与稳定性研究

通过筛分和坚固性试验,结合SEM、XRF和XRD测试技术研究了钢渣砂的几何性质、力学性能、化学成分和矿物组成等特性,分析其做细集料的可行性。用常压蒸气粉化率法和215℃、2.0 MPa压蒸粉化率法并结合XRD图谱分析了不同试验条件下影响粉化率大小的主要因素。研究结果表明:钢渣砂的各项特性不仅符合GB/T14684—2001建筑用砂标准而且具有一定的水硬活性,坚固性f、-CaO含量和活性差异及RO相是影响钢渣砂稳定性的主要因素。     

奥氏体不锈钢离子渗氮层相结构与性能研究

对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行离子渗氮处理，研究不同渗氮条件下渗氮层的相结构与性能。结果表明：1Cr18Ni9Ti不锈钢离子渗氮时，钢中Cr与氮反应仅形成CrN，而非Cr2N；伴随CrN的形成，渗层原奥氏体转变为马氏体。经V(N2)：V(H2)为1：9及1：3气氛氮化，渗氮层韧性很高；当气氛V(N2)：V(H2)达3：1时，形成大量γ’、ε桐，渗层韧性剧减；气氛V(N2)：V(H2)为1：3时，耐磨性最佳。     

奥氏体不锈钢离子渗氮层相结构与性能研究

对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行离子渗氮处理,研究不同渗氮条件下渗氮层的相结构与性能。结果表明:1Cr18Ni9Ti不锈钢离子渗氮时,钢中Cr与氮反应仅形成CrN,而非Cr2N;伴随CrN的形成,渗层原奥氏体转变为马氏体。经V(N2)∶V(H2)为1∶9及1∶3气氛氮化,渗氮层韧性很高;当气氛V(N2)∶V(H2)达3∶1时,形成大量γ′、ε相,渗层韧性剧减;气氛V(N2)∶V(H2)为1∶3时,耐磨性最佳。     

奥氏体不锈钢离子氮化与离子软氮化的比较

文章对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢分别进行离子氮化与离子软氮化处理,工艺条件:处理温度480℃,处理时间8h,工作气压500Pa,工作电压800V,氨气流量1L/min;离子软氮化采用丙酮作为渗碳气氛,丙酬流量为0.01L/min.实验结果表明:离子氮化处理后渗层厚度为48μm,表面显微硬度为1310 HV0.1;离子软氮化处理后渗层厚度为70μm,表面显微硬度为1286HV0.1,且离子软氮化比离子氮化渗层厚度更厚、硬度梯度更缓和.     

掺钢渣微粉混凝土耐久性的实验研究

经过磁选、热闷等工艺处理后的钢渣,其金属铁或铁的化合物、f-Ca O含量要减少很多,解决了钢渣易磨性和体积安定问题。用钢渣微粉取代部分水泥制备混凝土进行抗渗透、抗碳化和抗冻融实验。实验表明:随着钢渣粉掺量的增加,混凝土抗碳化效果得到提升;钢渣微粉掺量为20%时,混凝土抗渗透性(氯离子扩散系数、电通量)及抗冻性最佳。     

循环流化床固硫灰渣性能比较研究

固硫灰渣是循环流化床电厂燃煤发电排放的废弃物,由于所选煤质、燃煤机组工艺参数等差异,其成分和性能波动较大。为探明固硫灰渣组成和性能差异,为其综合利用提供参考,选取国内较有代表性的固硫灰渣进行性能比较研究。结果表明:固硫灰渣的需水量较大,是普通粉煤灰的2~3倍;固硫灰渣性能与其SO3和f-CaO组分含量有密切关系,固硫灰渣的自硬性强度和活性指数随着体系中SO3和f-CaO含量的增加先增大后减小,其中固硫渣E自硬性强度最高,活性最好,其56d净浆强度能达到41.99MPa,参照粉煤灰标准活性指数达到84.89%,参照矿渣标准其活性指数达78.77%;f-CaO对灰渣的线性膨胀率影响较大,随着其含量的增加线性膨胀率逐渐增大。     

不锈钢着色的工艺研究

本文研究了预处理,添加剂和温度等对不锈钢化学着色过程的影响。测量了着色时试样的电位-时间曲线,结果表明热水预热、升温及阳极处理均加速着色过程;电抛光降低着色速度。电抛光和阳极处理能提高颜色的均匀性;添加剂(硫酸锰)能加速着色过程,钼酸铵能提高颜色的光泽性。激光处理对不锈钢表面有钝化作用。