酸度系数对复合改性矿渣纤维结构特性的影响

设计了6种酸度系数为093~160的矿渣,在成纤工艺基本相同的条件下制备出复合改性矿渣纤维.研究了化学组成变化对纤维几何参数、单丝抗拉强度以及玻璃体结构的影响规律,分别得到酸度系数与纤维长度、直径、长径比、玻璃体部分结晶温度以及固态魔角自旋核磁共振谱中29Si和27Al的主峰化学位移之间的拟合关系式.结果表明：随着酸度系数的增加,纤维长度及直径逐渐增加,而长径比在酸度系数低于119时先增加后降低,纤维单丝抗拉强度呈线性增加,纤维玻璃体部分结晶温度提高.Si和Al在复合改性矿渣纤维中均以四面体形式存在,且提高酸度系数将显著提高玻璃体网络结构的聚合度,增加纤维稳定性.     

改性矿渣纤维的抗酸碱侵蚀特性

将酸度系数为1.6的改性矿渣纤维分别浸入弱酸、去离子水和水泥水化溶液中,研究酸碱环境对其性能的影响.结果表明:用弱酸浸泡改性矿渣纤维1d后,可显著提高其单丝抗拉强度;用去离子水浸泡后,改性矿渣纤维强度变化不大;用水泥水化的碱性溶液浸泡后,改性矿渣纤维强度则显著下降,其中56d后因纤维发生断裂粉化而使强度消失;用去离子水及弱酸溶液浸泡改性矿渣纤维56d,其表面微观形貌及主要化学成分无明显变化;用碱性溶液侵蚀28d后,改性矿渣纤维表面有大量的新水化相生成,钙、铝、镁等元素流失程度加剧,其表面化学成分分布不均匀性显著增加,有少量的碳硅钙石晶体形成.     

NMR技术研究水泥-矿渣复合胶凝材料水化产物凝胶的微观结构

利用固体高分辨魔角旋转29Si核磁共振谱(NM R)研究了不同矿渣含量的水泥-矿渣复合胶凝材料水化产凝胶的微观结构。结果显示:水泥-矿渣复合胶凝材料水化浆体的NMR谱中出现Q2(1Al)峰,表明其水化产物中含有C-A-S-H凝胶;随着矿渣掺量的增加,凝胶的平均直链长度和平均硅铝链长度增加,且C-A-S-H凝胶中AlSi比增大。水泥-矿渣复合胶凝材料早期水化主要生成短直链的二聚体凝胶。随着龄期延长,逐渐转变为立体连接的长链型凝胶,平均链长逐渐增加。随着矿渣掺量的增加,矿渣被激发所需时间延长,早期的水化产物量少,但后期仍能生成更多的C-A-S-H凝胶。     

循环流化床脱硫灰基矿物掺合料的制备及性能研究

利用循环流化床脱硫灰复合矿渣制备矿物掺合料,通过活性指数判定矿物掺合料作为粉煤灰或矿粉使用的可行性,评定矿物掺合料的抗硫酸盐侵蚀性能。研究表明:脱硫灰-矿渣-水泥体系的力学强度随脱硫灰掺量的上升而下降;在脱硫灰-矿渣掺量为50%,脱硫灰掺量不超过25%时,复合掺合料可达到S75矿粉的使用标准;改性灰∶矿渣=1∶1时,复合掺合料可达S95矿粉的使用标准。脱硫灰-矿渣掺量为30%时,试样28d活性指数均超过了70%,其中改性灰FS-8试样可达98%。脱硫灰∶矿渣=1∶3时体现出复合水化叠加效应。脱硫灰降低了硬化浆体后期的抗蚀系数,复合矿渣或脱硫灰改性均可改善硬化浆体抗硫酸盐侵蚀能力。SEM照片表明:引入脱硫灰后试样水化产物中AFt增多,脱硫灰掺量增加,水化试样的密实度降低。     

聚丙烯纤维玻化微珠复合保温材料的性能

分别采用碱处理、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE乳液)包覆处理对聚丙烯纤维进行表面改性,研究了聚丙烯纤维掺量(质量分数,下同)对玻化微珠复合保温材料力学性能和软化系数的影响.结果表明:与空白样品相比,聚丙烯纤维掺量为1.0%时,玻化微珠复合保温材料的抗折强度和抗压强度分别提高93.75%和7.30%;聚丙烯纤维经过碱处理和VAE乳液包覆处理均可改善复合保温材料的界面结合状况,与未改性聚丙烯纤维相比,经碱处理后的改性聚丙烯纤维使复合保温材料的抗折强度和抗压强度分别提高了14.52%和4.08%,软化系数基本无变化;经VAE乳液包覆处理后的聚丙烯纤维使复合保温材料的抗折强度和抗压强度分别提高了58.06%和10.20%,软化系数增加了12.50%.采用扫描电子显微镜(SEM)对聚丙烯纤维表面微观形貌及复合保温材料断口形貌进行观察,探讨了改性聚丙烯纤维对玻化微珠复合保温材料的增强机制.     

矿渣活性指标与固态碱组分碱矿渣水泥强度的相关性

本文研究了多种矿渣活性判定指标与固态碱组分碱矿渣水泥强度的关系。研究表明，活度系数（Al2O3/SiO2）与这种水泥的强度有好的相关性，可作为该种水泥中矿渣的活性判定指标。     

玉米秸秆纤维对改性石膏基复合材料性能的影响

利用石膏基复合胶凝材料优化配合比,研究了动物蛋白发泡剂、玉米秸秆纤维对改性石膏基复合材料性能的影响,通过XRD和SEM分析了石膏基复合胶凝材料硬化体矿物相的组成、孔隙特征、玉米秸秆纤维与基体结合界面特点及各种矿物晶体发育状况。结果表明:动物蛋白发泡剂稀释液的体积掺量宜低于20%,玉米秸秆纤维适宜掺量为2%,可达到增韧和改性效果;经检测,改性石膏基复合材料的28 d抗压强度为17.2 MPa,软化系数为0.62;如果用矿渣等量取代50%粉煤灰时,28 d抗压强度为14.0 MPa,软化系数高达0.93。     

碱矿渣固化土性能试验研究

研究了碱矿渣固化土的强度、抗氯离子侵蚀和硫酸盐侵蚀性能，通过EIS、孔隙率、XRD和SEM分析了碱矿渣固化土的微观特征和作用机理，并与水泥固化土进行了对比。结果表明：碱当量为7%时碱矿渣固化效果最佳；碱矿渣固化土早期强度发展较慢，而后期发展较快，远高于水泥固化土的强度；随着碱矿渣掺量的增加，碱矿渣固化土的抗氯离子和硫酸根离子侵蚀性能远高于水泥固化土；碱矿渣固化土的阻抗随着龄期的延长逐渐增大，但随碱矿渣掺量的增加先增大后减小；碱矿渣与土体发生化学反应生成CS-H和C-A-H等水化产物，孔隙率减小，耐久性提高。     

碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率及机理

通过浸出率试验、SEM及吸附试验,研究了碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率,分析其固化机理。结果表明,碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率受碱种类、碱当量以及矿物掺合料的影响。在3.0%~6.0%范围内,随着碱当量的增加,碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率逐渐提高;Na2O当量相同时,水玻璃作碱组分的胶凝材料固化Sr 2+的效率优于NaOH作碱组分的胶凝材料;硅藻土部分替代矿渣所得胶凝材料固化Sr 2+的效果优于高岭土、沸石粉,且随着硅藻土掺量的增加,固化基体对Sr 2+的固化效果逐渐增强。其原因为硅藻土对Sr 2+的吸附效果较好并能有效改善固化基体的微观结构。     

环氧树脂改性碱矿渣修补砂浆的耐久性研究

通过掺加环氧树脂对碱矿渣砂浆进行增强改性,制备了环氧改性碱矿渣修补砂浆。在此基础上,试验研究了不同聚灰比对改性砂浆收缩性能、毛细吸水及氯离子渗透性能的影响。结果表明,环氧树脂对碱矿渣砂浆的收缩性能有明显的改善效果,随着聚灰比的增加,砂浆收缩率降低幅度越大。吸水系数及氯离子扩散系数都随着聚灰比的增加呈现先下降后回升的趋势,其中,氯离子扩散系数最低可以降低30%~40%。