化学激发对煤气化渣-水泥体系抗压强度影响机理研究

针对煤气化渣大量堆存造成的环境污染和固废资源浪费的问题,本工作采用化学激发方法来激发煤气化渣活性,探究不同激发剂对煤气化渣?水泥体系抗压强度的影响.试验选取硫酸盐类、碱类和聚合盐类激发剂,确定最优激发剂种类和掺量;通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TG)等微观手段,研究不同激发剂对煤气化渣?水泥体系水化产物的影响.结果表明,硫酸盐类最优激发剂为硫酸钠,最佳掺量为2.5％,试样3 d、28 d抗压强度增长率分别达14.3％、3.4％;碱类最优激发剂为氢氧化钙,最佳掺量为0.5％,试样3 d、28 d抗压强度增长率分别达18.4％、1.8％;聚合铝最佳掺量为2.0％,试样3 d、28 d抗压强度增长率分别达24.0％、3.3％.加入激发剂后试样早期抗压强度均得到提高,微观特征表明试样水化程度加深,且有助于钙矾石和凝胶体等水化产物的生成,提高试样强度,为煤气化渣在水泥基材料中的应用提供了理论依据.     

水泥检验中胶砂强度的测量不确定度评定

本文以水泥胶砂强度为例,依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》中规定的方法和要求进行不确定度的评定。     

基于长江下游超细疏浚砂的碱激发矿渣混凝土力学性能

分析了长江下游航道超细疏浚砂的理化性质,并以超细疏浚砂为原料,设计了5种不同疏浚砂掺量的碱激发矿渣混凝土(AASC)配合比,研究了其流动性、抗压强度、劈拉强度和吸水率的变化.通过SEM、XRD和压汞(MIP)技术,分析了AASC的物相组成和微观结构.研究表明:长江下游航道的超细疏浚砂颗粒细度模数在0.1～0.5之间.随...     

碱激发锰渣胶凝材料的探索研究

以锰渣为主要研究对象,采用X射线衍射分析、差热分析等测定方法对原材料进行了物性分析,锰渣的主要矿物组成有SiO_2和CaO,属于碱性废渣,当温度低于550℃时其热稳定性较好.通过对复合碱激发剂的探索可知,当水玻璃模数为1.6时,25%水玻璃、2.5%NaOH和1%K_2CO_3复合激发锰渣后,其碱胶凝材料的凝结时间满足浆体的一般工作要求.在该复合激发剂作用下,以10%硅酸盐水泥熟料等量替代锰渣后,制成的碱激发锰渣胶凝材料的力学强度发展符合胶凝材料的一般规律;其水化过程分析表明,随水化龄期的延长,SiO_2被剥蚀解体量增多,生成较多的C-S-H凝胶及少量沸石类结构复杂的物质,强度逐渐提高.     

碱激发锂渣人造骨料的制备和性能表征

锂渣是锂电池产业的重要工业废渣之一.以锂渣为原材料,利用碱激发技术制备人造骨料,并研究锂渣和激发剂用量对人造骨料性能的影响.采用颗粒强度仪测试锂渣人造骨料的单颗强度,并依照标准规范对人造骨料的其他物理性质,如成型类型、粒度分布和吸水率进行了表征与分析.使用扫描电子显微镜(SEM)研究人造骨料的微观结构,并通过X射线计算机断层扫描技术(XCT)进一步表征人造骨料内部结构.结果表明,最优配合比的骨料(LS50-6)的抗压强度可以达到5.25 MPa,并具有较高的早强性能.微观结构上,锂渣含量增加会导致骨料的致密性降低,而激发剂用量增加会导致骨料的致密性增强,且骨料的孔隙分布呈现从外到内逐渐增大的形态.这些性能使得该锂渣骨料在轻质混凝土中应用具有潜在的前景.     

测量不确定度在水泥胶砂抗折强度检测中的应用

不确定度是表征合理地赋予被测量值的分散性与测量结果相联系的系数.本文仅就水泥胶砂28天抗折强度测试为例,依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》进行不确定度的分析和评定,为实际检验工作中的测量不确定度评定提供参考.     

养护条件对碱-矿渣-偏高岭土复合胶凝材料强度的影响

研究了偏高岭土对碱矿渣水泥强度的影响规律和不同养护条件下碱-矿渣-偏高岭土复合胶凝材料(M-AAS)的强度发展情况.结果表明:80%湿度和40℃温度下,掺入适量偏高岭土能提高碱矿渣水泥的强度性能,最佳掺量为20%左右;对于掺20%偏高岭土的碱-矿渣-偏高岭土复合胶凝材料,在80%湿度下,养护温度的提高有利于抗压强度的发挥,但对抗折强度的发挥不利;在80%湿度和20℃温度下,复合材料的抗折强度出现倒缩,对80%湿度养护和水中养护两种养护条件进行适当的组合,强度倒缩现象没有发生.     

机制砂中片状颗粒对水泥胶砂性能的影响

采用条形孔筛分法得到不同粒径的片状机制砂颗粒,在保证颗粒级配不变的情况下,测试了机制砂中组合粒径的片状颗粒含量为10％、20％和30％与粒径为1.18～2.36 mm、2.36～4.75 mm和4.75～9.50 mm单粒径的片状颗粒含量为10％时的水泥胶砂流动度、抗折及抗压强度、孔结构特征.结果表明:随着机制砂中片状颗粒含量的增加或片状颗粒含量为10％时,所含片状颗粒粒径越大,机制砂空隙率就越大,配制的水泥胶砂孔隙率也越大,有害孔增多,导致水泥胶砂流动度、抗折与抗压强度明显降低.灰色关联分析表明,片状颗粒含量是影响水泥胶砂性能的关键因子,其次是4.75～9.50 mm单粒径片状颗粒的含量.为保证水泥胶砂的性能,应严格控制机制砂中片状颗粒总含量及4.75～9.50 mm片状颗粒的含量.     

用交流阻抗研究碱激发矿渣水泥与硅酸盐水泥的水化和微观结构

交流阻抗是一种灵敏的无损结构测试方法,利用该方法可以可靠并准确地表征体系微观结构的变化。用交流阻抗方法对碱激发矿渣水泥和硅酸盐水泥的水化和微观结构进行研究,并提出了合适的等效电路模型,其中R1和R3分别表示连通孔和非连通孔内导电路径的电阻,n2是与毛细孔有关的常相角指数,n3与凝胶孔有关。实验结果表明R1、R3以及n2均随水化龄期的延长而增大,且碱激发矿渣水泥浆体电阻R1和R3均大于硅酸盐水泥浆体,n2则相反。碱激发矿渣水泥浆体n3在0.93~0.99范围内变化,而硅酸盐水泥浆体n3值则基本保持为0.75不变。     

环氧树脂缓释激发剂对碱-矿渣水泥性能的影响

碱-矿渣水泥目前常用缓凝剂延长凝结时间,但缓凝剂存在用量不宜控制、缓凝效果受温度影响较大、影响早期强度等问题。本研究采用一种缓释型碱激发剂对其凝结时间进行调节。实验采用不同总质量的环氧树脂包覆处理水玻璃,得到不同厚度的环氧树脂覆膜,研究了不同覆膜厚度的激发剂对碱-矿渣水泥凝结时间、力学性能、微观性能的影响。实验表明,使用环氧树脂覆膜于激发剂表面后,能显著延长碱-矿渣水泥的凝结时间,其中100%包裹组将初凝时间延长了90%;环氧树脂的加入提高了水泥的1 d强度,75%包裹组1 d强度提高了54.02%;环氧树脂对28 d的抗压强度贡献不大,但能提高试件的韧性,25%包裹组的压折比降低了10.18%;环氧树脂以覆膜形式加入碱-矿渣水泥中较直接以外加剂加入更能促进基体的水化进程。     

多因素对碱激发水泥-矿渣复合粉料强度影响的研究

本文主要研究石膏、温度、水泥掺量对碱激发水泥－矿渣复合粉料强度的影响。通过变换石膏掺量、养护温湿度、水泥掺量来分析其强度变化规律。研究结果表明,掺人石膏对强度有利,当石膏掺量6％时强度最高。养护温度越高,试件的强度越高。在矿渣中加入少量的水泥,强度随水泥掺量的增多而降低。在水泥组分增加到20％时,强度有增高的趋势,并且矿渣的最大掺量应控制在80％以下。     

废水泥浆对水泥胶砂性能的影响研究

研究了废水泥浆澄清液、浆体以及干燥后的粉体对水泥胶砂流动度以及抗压强度的影响,为废水泥浆在预拌混凝土生产中的的回收利用提供技术基础,解决废水泥浆的环境污染和资源化利用问题。     

碳化水泥-钢渣复合胶凝材料的强度和微观结构

研究了不同碳化方式、钢渣掺量和促进剂对水泥-钢渣微粉复合胶凝材料力学性能和微观结构的影响。结果表明:碳化对试样的早期强度提高有明显的促进作用,但对后期强度作用较小;碳化反应发生在试样早期水化完成之前,碳化越早,试样强度越高。采用促进剂的试样强度提高明显,碳化处理3d抗压强度较不加促进剂的空白样提高了12.0%,处理28d抗压强度提高了29.0%。促进剂对水泥-钢渣微粉复合胶凝材料碳化产物CaCO_3的形貌具有一定的影响。     

沙漠砂-水泥基材的收缩特性

以大掺量粉煤灰、沙漠砂为主要材料,掺入适量减缩剂制备出满足低收缩和强度要求的沙漠砂-水泥基材,通过单因素试验研究了不同因素(水胶比W/B、粉煤灰替代率FARR、砂胶比S/B、沙漠砂替代率DSRR和纤维掺量)对基材收缩特性及强度发展的影响规律,并借助扫描电镜(SEM)对基体微观结构进行分析.结果表明:提高W/B或FARR,降低S/B均可降低基材收缩变形;当W/B由0.28提高为0.36、FARR由50％提高为70％、S/B由0.46降低为0.26时,基材90 d总收缩值分别降低了约12.4％、10.67％和13.76％.提高DSRR可增加基材收缩变形,当其由0％增加为40％、70％或100％时,基材90 d总收缩值分别提高了约12.62％、8.15％和13.04％;当沙漠砂全替代河砂时,基材90 d自收缩值、总收缩值约分别为-623.04×10-6和-725.13×10-6.纤维可有效抑制基材早期收缩但对90 d总收缩影响不大.经合理配合比选择可以制备出28 d抗压、抗折强度高于30和2.5 MPa的低收缩沙漠砂-水泥基材.     

GZ-75型水泥胶砂振动台常见故障调修

GZ-75型水泥胶砂振动台是水泥胶砂强度检验方法专用设备之一。本文通过介绍其结构、工作原理,进而结合工作经验阐述水泥胶砂振动台的常见故障调修。     

无熟料碱激发胶凝材料的研究进展

无熟料碱激发胶凝材料对于解决社会发展中资源与环境间的矛盾具有不可估量的重要意义。对无熟料胶凝材料的分类、反应机理、制备及其性能等研究成果进行了总结,并结合研究现状提出了现存问题以及努力方向。     

氯化钠对碱激发地聚物强度影响机理研究

为阐明氯化钠掺量对碱激发地聚物强度的影响和机理,以水玻璃碱激发粉煤灰基地聚物为基础,采用UCS、XRD、FTIR、SEM和物理吸附试验研究了氯化钠掺量对碱激发地聚物强度及微观结构的影响。试验结果表明氯化钠掺入碱激发地聚物中总体效果不佳;氯化钠的少量掺入会反应生成方钠石,对强度有一定的促进作用。但随着掺入量的增加,Na⁺离子的钝化效应导致碱激发效果下降,铝硅酸盐原料溶解受到限制,降低了地聚合反应程度;未反应的硫酸钠沉积于地聚物体系中阻碍了体系中离子迁移,并削弱了凝胶的胶结作用,致使试样中孔隙增多、孔径增大,微观结构遭到破坏,从而限制了强度的发展。     

一类新型碱激发胶凝材料催化剂的研究进展

碱激发固体铝硅酸盐胶凝材料是先进无机非金属材料的前瞻性研究领域之一, 本文对碱激发铝硅酸盐胶凝材料的分类、制备工艺、形成机理以及潜在的应用前景进行了综述; 详尽地论述了碱激发胶凝材料基新型催化剂的最新研究进展, 综合分析了碱激发胶凝材料作为结构材料研究的局限性, 展望了该材料作为新型催化材料的发展动态。     

大掺量钢渣微粉-水泥碱激发特性

为解决钢渣微粉在水泥基复合材料中掺配比例较低的问题,采用力学性能测试、 XRD、 SEM、 FTIR等方法研究激发剂种类、掺量等对钢渣微粉-水泥胶凝材料力学强度和微观结构的影响。结果表明：碱性激发剂可提高钢渣微粉水化速度、增大复合胶凝材料抗压强度,但激发剂种类对胶凝材料激发效果具有差异性;碳酸钠与三乙醇胺复合激发后效果显著,3、 7、 28 d龄期的最佳强度与未掺加激发剂实验组的相比分别提高47%、 72%、 69%;激发剂对复合胶凝材料浆体水化产物种类没有影响;三乙醇胺具有悬浮稳定效应以及降低溶液表面张力的能力,与碳酸钠的强腐蚀效应作用在钢渣微粉水泥体系中协同强化水化反应,使复合胶凝体系中生成更多的水化产物并且相互交织成复杂密实的空间结构。     

碱激发和复合激发下建筑垃圾砖粉活性研究

为提高建筑垃圾废砖再生利用率,采用砂浆力学测试手段研究了建筑垃圾砖粉活性和碱激发、复合激发对建筑垃圾砖粉活性的影响,并借助扫描电镜和热分析方法对建筑垃圾砖粉、建筑垃圾复合粉体材料的颗粒形貌、水化产物组成等进行了研究。结果表明:建筑垃圾砖粉活性较小,当掺量大于20%时,砂浆强度随其掺量的增加直线下降;不同碱激发剂对建筑垃圾砖粉有不同的激发效果,Ca(OH)2激发效果最好,NaOH次之,Na2SiO3·9H2O激发效果最差;复合形成的建筑垃圾复合粉体材料具有较好的活性,当其掺量不超过40%时,砂浆28d抗压强度高达50 MPa。微观分析结果表明:建筑垃圾复合粉体材料比砖粉具有更好的颗粒级配,在其水化过程中降低了稳定性较差的Ca(OH)2含量,提高了水泥石密实度,是一种经济、环保的新材料。