多组分工业废渣烧制优质熟料

多组分工业废渣烧制优质熟料李昌华昆明水泥厂（６５０１０９）１前言昆明水泥厂是年产１２０万ｔ水泥的湿法厂，通过多年工业性试验，实现了在水泥生料配料中用磷渣、铜渣、粉煤灰和少量湿矿渣等多种工业废渣作辅助原料的配制方法，结束了该厂长达三十年使用多种天然粘土...     

少熟料水泥的研究进展

随着对可持续发展战略的深入研究,人们认识到水泥工业的资源、能源、环境问题成为制约其发展的主要因素。少用能耗大、生产污染大的硅酸盐水泥熟料,尽量多利用工业废渣来生产少熟料水泥,是一项具有环保意义和经济价值的课题,本文从水泥工业现状出发,对少熟料水泥的应用研究进展做了综合评述。     

全废渣生产高标号水泥熟料技术的应用

介绍了采用电石渣等多种废渣生产水泥熟料的工艺技术。利用废渣的理化特性,研究开发出具有自主知识产权的全废渣生产高标号水泥的工艺技术,并率先在企业进行了工程化示范。     

少熟料水泥的试验研究

介绍了利用工业渣（钢渣、矿渣、铜镍渣、电石渣、煤矿石等）掺加少量的激发剂进行少熟料水泥的试验研究过程及其结果。     

冶炼锌铅湿废渣在水泥熟料烧成中的应用

研究了冶炼锌、铅工业废渣的化学特性及其在水泥熟料烧成中的应用,解决了配料、控制和燃煤技术等问题,成功地代替了约２０％的硅质原料及１００％的铁质原料,在湿法回转窑上烧成优质熟料,水泥性能指标符合国家标准。     

多组份工业废渣配料煅烧优质水泥熟料

采用磷渣、粉煤灰、铜渣三种工业废渣分别代替天然硅质原料与石灰石配料，在湿法窑上进行了生产优质熟料的工业性生产实验，结果表明：（1）采用工业废渣配料对提高湿法生产料浆的流动度，降低料浆水分，改善生料易磨性和易烧性，降低烧成温度，促进C3S的形成等有极大的帮助。（2）所烧成的熟料具有后期强度增进率大f-CaO含量低，安定性合格率高，水化热低和磨损量及干缩率小的特点。     

路面工程用聚氨酯胶结料制备与性能

以液化二苯基甲烷二异氰酸酯、蓖麻油多元醇和1,4-丁二醇为原料,制备了双组份聚氨酯胶结料,通过红外光谱仪、万能试验机、硬度计、差示扫描量热仪等研究了蓖麻油多元醇官能度对聚氨酯胶结料结构性能的影响。结果表明,随着软段蓖麻油多元醇官能度增大,聚氨酯胶结料氢键化程度逐渐增大,软段玻璃化温度逐渐升高,表干时间与实干时间逐渐缩短,硬度、拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率先增大后减小,平衡吸水率逐渐减小;蓖麻油多元醇官能度为3.0时的聚氨酯胶结料综合性能最佳,其硬度为75 HA、拉伸强度为28 MPa、断裂伸长率为134%、平衡吸水率为0.44%,浸水28 d后,其湿态拉伸强度为20 MPa。     

全废渣制水泥中氧化锶对熟料性能的影响

新疆天业(集团)有限公司开发的采用电石渣、石灰渣和除尘灰等十余种废渣烧制水泥的新工艺,实现了大宗工业固废的资源化利用,然而这些废渣中均含有微量的SrO,对熟料性能有一定的影响。通过使用化学成分分析、X射线衍射分析、Rietveld全谱拟合等对生料和烧制成的熟料进行分析,并测定熟料的机械强度。进一步通过热力学模拟,改变入窑生料中SrO掺入量,计算熟料中各主要矿物相和液相的变化情况。结果表明,生料中掺入少量的SrO可以促进C₃S、C₄AF等有效矿物相的形成,并对熟料早期强度提升较大,而对后期强度作用却不明显。随着掺入SrO的增多,熟料中C₃S的含量也在增加,有利于铁相矿物形成,然而游离氧化钙却在随之增加。因此需控制SrO的掺量,其掺入的含量在0.2%~1.0%(质量分数)之间时对提高熟料烧成质量有显著促进作用。     

矿渣掺量和细度对矿渣胶凝材料收缩性能的影响

利用XRD、SEM等方法,研究了不同掺量和不同比表面积的矿渣制备的矿渣胶凝材料的收缩性能,对其水化产物、微观结构及形貌特征进行了探讨.结果表明:矿渣细度和掺量对胶凝材料的收缩有显著的影响,其最佳掺量为75%,最佳细度为550 m2/kg;矿渣胶凝材料具有早期干缩小,后期微膨胀的性能,其水化产物主要是Ⅰ型水化硅酸钙凝胶,并存在大量的钙钒石.     

机械活化和不锈钢渣掺量对矿渣胶凝材料性能的影响

为了促进不锈钢厂废渣的资源化利用,以红土镍矿酸性高炉渣和不锈钢渣为主要原料制备胶凝材料,研究机械活化和不锈钢渣质量掺量对矿渣胶凝材料性能的影响,并利用XRD、SEM对胶凝材料的水化产物及微观结构进行分析。结果表明,机械活化主要通过改变原料的比表面积和颗粒级配来影响胶凝材料性能,且矿渣中细颗粒占比是影响其胶凝活性的关键因素,适宜的球磨时间为45 min,此时矿渣比表面积达到524.66 m²/kg。不锈钢渣与酸性矿渣之间存在协同作用,当不锈钢渣质量掺量为20%时,胶砂试块3 d、7 d、28 d抗压强度分别为17.8 MPa、24.3 MPa 和34.8 MPa,抗折强度分别为4.5 MPa、6.2 MPa和6.8 MPa,达到P·S 32.5R矿渣硅酸盐水泥强度标准。不锈钢渣的掺入在水化早期和后期都促进钙矾石及C-S-H凝胶的生成,对胶砂试块各龄期强度都有促进作用,而未水化的钢渣细颗粒也起着微集料填充作用,有利于胶凝材料早期强度的提高。     

钒铁渣对水泥基材料的性能影响研究

通过收缩试验和正交试验研究了钒铁渣对水泥基材料的补偿收缩性能、力学性能和抗裂性的影响规律.研究结果表明,钒铁渣对水泥基材料有明显的补偿收缩和提高抗裂性作用;综合考虑抗折、抗压强度和抗裂性等性能,钒铁渣和粉煤灰掺量宜为20％和10％,水泥基材料具有较好的力学性能及抗裂性;水胶比对抗裂性的影响较小.     

碱激发磷渣基胶凝材料的性能及微观结构分析

以磷渣(PS)为主要原料,配合高炉矿渣(BFS),在碱性普通硅酸盐水泥(OPC)或氢氧化钙(CH)的作用下,制备碱激发磷渣基胶凝材料.主要研究PS/BFS质量配比、养护方式、OPC和CH掺量对材料抗压强度的影响,并通过XRD、FT-IR、TG-DTG、SEM-EDS等表征手段分析材料的物相组成和微观形貌.结果 表明,当PS/BFS质量比为7∶2、OPC掺量为10％或CH掺量为4％,蒸汽养护32 h时,二者对材料的激发效果及原理类似,其材料抗压强度分别达46.0 MPa、43.3 MPa,水化产物主要为水化硅酸钙(C-S-H)和水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶.     

低水泥用量胶凝材料及胶砂性能试验研究

本试验研究了固定胶凝材料总量情况下。单掺粉煤灰、矿渣和复掺粉煤灰一矿渣的胶凝材料的性能。比较混合材不同取代法、取代量对胶凝材料的需水性、凝结时间、流动性以及胶砂的力学性能的影响。     

硅钙渣制备碱激发胶凝材料的实验研究

采用正交实验法对硅钙渣制备碱激发胶凝材料的配比进行了研究,探讨了水玻璃模数及其掺量、硅钙渣用量对碱激发胶凝材料强度的影响.正交实验结果表明,水玻璃掺量是影响强度的主要因素,硅钙渣用量和水玻璃模数是影响强度的次要因素;硅钙渣制备碱激发胶凝材料优化配合比为:硅钙渣70％、矿渣微粉30％、水玻璃掺量5％、水玻璃模数2.40;微观形貌分析表明,随着水玻璃模数的逐渐提高,反应产物C-(A)-S-H凝胶的数量逐渐增多,试样密实程度逐渐增高;当模数超过2.40后,随模数的增高,水玻璃溶液的粘度增大,试样制备过程中引入的气泡难以排出,从而导致试样密实程度降低.     

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.     

石粉含量不同时掺杂S105级矿粉对水泥基材料性能的影响

为了改善高强机制砂混凝土的工作性能并提高其抗压强度,通过比强度法以及活性效应强度贡献率,直观描述了S105级矿粉掺量变化对水泥基材料的强度贡献大小,并基于机制砂中不同石粉含量下单掺S105级矿粉和机制砂中石粉含量不变时双掺S105级矿粉与不同掺合料的试验进行分析.结果 表明,S105级矿粉掺量的增加对水泥基材料的活性效应强度贡献率有着积极的促进作用.机制砂中石粉含量为6％时,C80机制砂混凝土工作性能及强度效果最佳,增加石粉含量会使混凝土工作性能变差,强度有所下降.同单掺S105级矿粉相比,双掺S105级矿粉与微珠时早期强度先增大后减小,双掺S105级矿粉与硅灰时早期强度减小,两者28 d抗压强度最大增幅分别为11.5％、14.2％,60d抗压强度最大增幅分别为8.6％、10.7％.此外,S105级矿粉与超细矿粉双掺可能会出现混凝土强度倒缩现象.     

矿渣胶凝材料砂浆弹性模量研究

为了研究矿渣胶凝材料配比对水泥砂浆抗裂性能的影响,对不同掺量下矿渣胶凝材料的抗折强度和抗弯拉弹性模量进行了测试,并分析了矿渣胶凝材料弹性模量的影响机理.试验结果表明:矿渣胶凝材料具有弹性模量小,抗裂性能好等优点.其最佳掺量为矿渣72％～74％,石灰石4％.随着抗折强度的增加,矿渣胶凝材料弹性模量降低.     

碱矿渣胶凝体系的水化特性及机理分析

通过测定矿渣胶凝材料体系不同龄期的化学结合水含量,结合SEM分析,研究了碱矿渣胶凝材料的水化特性以及水化产物的微观形貌.结果表明:随着水化时间的增加,水化程度呈现不断增长的趋势,水化时间为1d时,水化程度为40.37％;水化初期,小颗粒形状的凝胶体在矿渣周围形成,凝胶间不断组合生长为C-S-H凝胶,随着水化时间的增加,胶凝体系逐渐致密.水化产物的Ca/Si、Ca/(Si+ Al)、Na/(Si+ Al)的质量比比值趋于稳定,表明碱矿渣-钢渣复合胶凝体系已形成稳定的水化产物.