碱-盐复合激发煤气化粗渣的水泥胶砂强度特性

采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了煤气化粗渣的微观结构、元素分布及物相组成;优选碱-盐复合激发剂,制备了掺煤气化粗渣水泥胶砂试件,分析了碱-盐激发剂对胶砂抗压、抗折强度的影响,并探讨了碱-盐激发下煤气化粗渣水泥胶凝硬化产物的微观结构和物相组成。结果表明:煤气化粗渣以层片状、不规则粒状颗粒居多,富含C、O、Si、Al、Ca、Fe等元素,存在火山灰活性的硅氧、铝氧或铝-硅-氧相;复合激发效果优于各自单掺的激发效果,其中掺硫酸钙与氢氧化钠组合激发效果最佳;激发剂有助于发挥煤气化粗渣的火山灰活性,促进煤气化粗渣水泥胶凝体系中水化产物的生成,提升了胶凝材料的结构强度。     

球磨条件对钛渣-水泥凝胶体系的水化影响

钛渣是一种常见的利用率较低的废渣,为了进一步开发新资源,实现钛渣在水泥混合材中的合理利用,对钛渣-水泥凝胶体系的微观水化情况进行了分析。通过球磨30min,球磨40min,加助磨剂A球磨40min和加助磨剂B球磨40min的4种钛渣-水泥凝胶体系实验,对其各龄期净浆试样进行了XRD、TG-DSC和SEM的测试,发现球磨时间较助磨剂对此体系的水化影响更大,这4种钛渣的水化程度由好到次依次为加助磨剂A球磨40min,球磨40min,加助磨剂B球磨40min和球磨30min的钛渣,同时,即使钛渣体系也存在二次水化反应,但由于钛渣中的活性Al2O3和活性SiO2的含量很少,其二次水化反应较弱。     

改性石膏对磷渣混凝土强度激发作用的研究

本文通过实验手段,研究了改性石膏对磷渣混凝土强度的影响,并结合XRD、SEM分析改性石膏-磷渣混凝土水化产物的结晶形态和矿物组成。结果表明：在磷渣粉掺量相同的情况下,加入天然石膏、120℃烧石膏、550℃烧石膏激发剂后,水化产物主要是水化硅酸钙、钙矾石,因此,磷渣混凝土抗压强度有了不同程度的提高,其中外掺6%的550℃烧石膏作激发剂的磷渣混凝土抗压强度最大。     

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。     

煤气化渣微粉对溶聚丁苯橡胶性能的影响

为了解决当前煤气化渣大量堆存造成的环境污染问题,探索其高附加值利用的新途径,对煤气化渣物化性质进行分析,探讨其作为橡胶填料的可行性,利用蒸汽动能磨对煤气化渣进行超细加工,研究微粉粒径和用量对橡胶补强性能的影响。结果表明：煤气化渣由大量团聚的微珠和少量多孔残炭组成,其物化性质稳定,500℃以内热稳定性良好,能够制备橡胶填料。利用蒸汽动能磨可以将煤气化渣粉碎成粒径为5～15μm的微粉。煤气化渣微粉在溶聚丁苯橡胶中的分散性随粒径的减小而降低,补强性能先提高后降低,以粒径为10μm的样品补强效果最佳;粒径为10μm的煤气化渣微粉在填充量为10～80 g时,分散性随填充量的增加而降低,补强性能先提高后降低,填充量为60 g时效果最佳;在粒径和填充量相同的情况下,煤气化渣微粉的补强性能优于轻质碳酸钙的。     

三乙醇胺对锰渣-水泥复合体系早期水化过程的影响

将锰渣与基准水泥等比例混合后在三乙醇胺的激发下制成复合体系,在分析复合体系力学强度的基础上测定复合体系早期水化过程中的Ca(OH)2剩余量,并采用红外光谱分析法、X射线衍射分析法对该体系早期水化过程进行追踪测定.结果表明,三乙醇胺对体系的激发效果明显,三乙醇胺参与了复合体系的水化过程,促进了水化反应程度,加快了锰渣中活性矿物与Ca(OH)2的二次水化,体系中的水化产物增多,有利于提高体系的早期强度.     

磷渣粉对硅酸盐水泥水化特性的影响

利用微量热仪、无接触电阻率仪、化学结合水量分析等手段研究了磷渣粉对硅酸盐水泥水化特性的影响.结果表明,磷渣掺量为30%时,由于其存在少量可溶性磷,导致缓凝作用较强,大幅降低了水化开始时的放热速率,推迟诱导期、加速期和减速期的出现,延长了诱导期持续的时间,延迟了第二放热峰的出现,延缓了凝结时间,减少了水化热和化学结合水量.     

镍渣机械力化学效应及其对反应活性的影响

为提高镍渣的反应活性,根据机械力化学原理,采用高能球磨技术处理镍渣并采取蒸压工艺制备镍渣制品.通过粒径分析、X射线分析以及扫描电镜分析等手段研究不同高能球磨时间下镍渣的粒径、结构和形貌变化以及镍渣的反应活性变化.结果表明:高能球磨可以进一步细化镍渣,使大颗粒块状粉体破裂、表面粗糙化并提高镍渣的反应活性,长时间球磨可使水化样品诱导期和加速期两个阶段的水化放热量显著增大;高能球磨4 h时镍渣蒸压试块的强度最大,可达24.4 MPa,是未高能球磨时的4.5倍,球磨4 h后蒸压试块水化产物的X射线谱图中出现了硬硅钙石、托勃莫来石和镁水化物等衍射峰.     

油页岩渣对混凝土抗压强度和抗氯离子侵蚀的影响

油页岩经干馏或燃烧后留下大量油页岩渣(OSR),OSR的堆弃占用土地和污染环境.以OSR干馏渣为粗骨料制备了油页岩渣混凝土(OS-RC),测试了其工作性能、微观结构、抗压强度和氯离子渗透性能.试验结果表明,OSRC的工作性能、力学性能和抗氯离子侵蚀性能均随油页岩渣取代率(Vr)的增加而降低,Vr为25％和43％时,OSRC的立方体抗压强度分别为29.9 MPa和25.5 MPa,氯离子渗透性能评价分别为很低和低.Vr大于50％时,OSRC的通电量随Vr的提高而快速增加.通过微观形貌测试发现,离OSR与界面过渡区(lTZ)界线越远,lTZ中的钙矾石晶体越少,水化硅酸钙凝胶越多,但氢氧化钙晶体较少,OSR具有"返水"特性.OSRC的受压破坏形态为OSR折断且断面平整,天然骨料周边的水泥砂浆剥落.OSR和lTZ是OSRC的薄弱区域,是后续研究之关键.OSR等多孔废弃物可以用作混凝土的填充料和内养护材料.     

配制参数对碱矿渣混凝土强度影响的研究

研究了配制参数碱组分种类和掺量、矿渣细度、溶矿比、矿渣/集料比和砂率等对碱矿渣混凝土强度的影响.研究表明,其它条件相同时,碱矿渣混凝土强度随矿渣细度增加而提高;随溶矿比的增大而降低;随矿组分用量增加而提高;矿渣/集料比和砂率对碱矿渣混凝土强度影响较小;模数在1.0～2.0范围内,碱矿渣混凝土的强度随水玻璃模数提高呈增长趋势.     

提高磷酸钙骨水泥抗压强度的方法及相关机理

抗压强度是评价骨填充材料性能优劣的主要因素之一。作为骨填充材料的磷酸钙骨水泥(CPC),较低的抗压强度限制了其应用。为拓展CPC的应用范围,研究者们采用多种方法提高其抗压强度,如增强CPC颗粒之间的键接,改变晶体微观形貌、结晶度、孔隙率、孔隙特征等。就各种提高CPC抗压强度的方法及相关机理进行综述。     

抗压夹具对水泥强度检测结果的影响和采取的措施

本文先通过抗压夹具的结构进行受力分析和实测验证,得出了其对水泥强度检测结果的影响原因,并提出相应的解决措施。     

水泥胶砂抗压强度不确定度的评定

本文对水泥胶砂抗压强度不确定度的来源、计算和合成等进行了阐述,可以作为建材检测单位确定水泥抗压强度及其他检测项目不确定度的借鉴。     

矿渣粉比表面积及粒度分布对水泥强度的影响

采用勃氏透气仪和激光粒度分析仪,对矿渣粉试样进行比表面积和颗粒群粒度分布的测试,研究矿渣粉比表面积及粒度分布对水泥强度的影响。结果表明:矿渣粉总体颗粒越细,则比表面积越大,特征粒径越小,颗粒群分布越宽;细颗粒含量(小于5μm)越多的矿渣粉,其比表面积越大,水泥砂浆的早期强度就越高。     

Microwave Compressive Strength Estimation of Cement Paste Using Monopole Probes

Abstract

In-situ evaluation of the compressive strength of existing concrete structures using a direct approach is the objective of this investigation. The principle factor affecting the compressive strength of a concrete structure is its water/cement (w/c) ratio. The reflection properties of four cement paste samples with w/c ratios of 0.35, 0.40, 0.50, and 0.55 were measured using several monopole probes at microwave frequencies of 5, 9, and 12 GHz. The effect of several parameters, such as the operating frequency, the probe length (h), and the properties of the cement paste (w/c ratio) on the measurement sensitivity, were studied theoretically as well. For a given monopole probe (fixed diameter), h and the operating frequency can be optimized such that any slight change in the w/c ratio causes a large change in the reflection coefficient. Lower microwave frequencies are shown to be more sensitive in detecting variation in the reflection coefficient of these samples as a function of the w/c ratio. After the reflection coefficient measurements for these samples were conducted, they were tested to measure their compressive strength. Subsequently, a correlation between the compressive strength and the reflection coefficient of these samples was shown. The effect of an air gap around the monopole was investigated as well.     

高盐废水对Ca(OH)2激发煤气化炉渣基胶凝材料力学性能的影响机理

本研究以煤气化炉渣为主要原料,煤化工高盐废水替代自来水为拌合剂,辅以少量的Ca(OH)2制备了煤气化炉渣基胶凝材料,研究了高盐废水掺量和养护制度对煤气化炉渣基胶凝材料的抗压强度的影响,并借助X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等技术手段分析材料的性能影响机理.结果表明:高盐...     

煤矸石集料混凝土抗压强度及耐久性能

以煤矸石-普通碎石混合作为粗集料制备了一系列混凝土试样,其中煅烧和未煅烧煤矸石等量替代普通碎石的掺量为0%、30%、50%、70%和100%,探究了煤矸石粗集料掺量和700℃煅烧对混凝土抗压强度、快速氯离子渗透、抗碳化性能和抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并借助X射线衍射仪(XRD)观测矿物成分变化,利用扫描电子显微镜(SEM)观测微观结构。实验结果表明煤矸石作混凝土集料是可行的,最大掺量受混凝土设计强度和所处环境的限制。煤矸石与胶凝材料粘结处空腔的存在不利于混凝土抗压强度和耐久性能,但对固化氯离子性能有利。相比于掺未煅烧煤矸石的混凝土,掺煅烧煤矸石的混凝土的内部结构更致密,但煅烧煤矸石自身的缺陷导致其未获得较大优势。后续研究将致力于更大程度地激发煅烧煤矸石集料的活性以更好地发挥其优势。本研究为煤矸石的大宗高效利用提供试验基础和理论依据。     

矿渣水泥水化产物平衡体系的研究

通过分析硅酸盐水泥熟料矿物组成、水化特性,矿渣的化学组成和水化过程,研究了普通矿渣水泥、碱矿渣水泥水化产物平衡体系的稳定性,并根据矿渣水泥系统水化产物稳定存在的条件,研制了适用于高掺量矿渣水泥的复合外加剂。     

水泥粒径分布对水泥石强度的影响

以水泥石水化物填充度最高为原则,综合考虑水泥水化度、水泥固相体积增量和水泥浆体初始堆积密度两个方面的匹配关系,通过理论推导和试验验证建立了多粒径(连续粒径分布)单组分水泥石强度与水泥粒径分布之间关系的计算方法,在此基础上就水泥粒径分布对水泥石强度的影响进行探讨。结果表明:计算值与试验值比较吻合,用本文中提供的方法可以根据水泥的粒径分布和各水灰比计算其不同龄期的填充度和抗压强度。