高掺量粉煤灰矿渣水泥胶凝材料水化物相的研究

采用工业废渣粉煤灰和矿渣为主要原料 ,通过掺加适当比例的自制复合活性激发剂 ,配制和研究高掺量粉煤灰矿渣水泥胶凝材料。运用扫描电子显微镜 (SEM )、X射线衍射 (XRD)和差热分析 (DTA)等手段研究了胶凝材料的水化物相。结果表明 ,自制复合激发剂对活性材料具有良好的活性激发作用     

复合激发剂对钢渣-矿渣基胶凝材料性能的影响

基于正交试验,通过对钢渣-矿渣基胶凝材料外观形貌、抗压强度、水化产物的分析,研究氢氧化钙和激发剂D的复合激发剂对钢渣-矿渣基胶凝材料的安定性及抗压强度的影响。结果表明:与未添加激发剂相比,复合激发剂能显著激发钢渣-矿渣基胶凝材料的活性,改善其安定性;胶凝材料抗压强度影响因素的强弱顺序依次为激发剂D、氢氧化钙、钢渣微粉;钢渣微粉、矿渣微粉、氢氧化钙、激发剂D质量分数分别为40%,53%,3%,4%时,制得的胶凝材料试样体积安定性合格,且抗压强度最大,达15.46 MPa。     

矿渣水泥中掺用大量粉煤灰的抗压强度特性

在矿渣水泥中大量掺用粉煤灰来生产水泥是一种新技术。这种复合水泥(代号P.O)由于参入了两种活性混合料,较单一混合料的水泥具有更好的使用效果,其性能一般受所用两种混合料的矿物成分、比表面积、掺量及配合比的影响。本文用矿渣水泥、粉煤灰、激发剂及填充料四种成分按一定比例配制复合水泥后,着重探讨了激发剂以及填充料对其抗压强度的影响。其结果表明,在矿渣水泥中大量掺用粉煤灰时,必须添加少量的激发剂,才能满足早期强度的技术性能,单独使用各种激发剂对早期强度的提高并没有显著的效果,各种激发剂之间存在最佳配合比。     

无机矿粉对碱激发碳酸盐胶凝材料性能的影响

研究了矿渣、粉煤灰和偏高岭土时碱激发碳酸盐胶凝材料的强度、抗渗性能以及凝胶时间的影响，探讨了该材料浆体的流变特性。研究表明：1)矿渣可大幅度提高该材料的强度和抗渗性能，但会显著缩短凝胶时间；偏高岭土有利于强度的提高，但时抗渗性能和凝胶时间的影响不显著；粉煤灰时这些性能的影响均不显著；2)无机矿粉复合后，可使材料28d的抗压强度达43MPa以上，抗渗压力达1.5MPa以上；3)该胶凝材料的浆体为宾汉型流体；4)该胶凝材料中掺加粉煤灰，其浆体的流动性优于掺加矿渣和偏高岭土的浆体流动性。     

粉煤灰-脱硫石膏水泥基材料水化活性及微结构

采用DTA—TG、XRD、SEM以及宏观水化收缩和强度试验等手段研究了粉煤灰一脱硫石膏一水泥三元复合胶凝体系的水化过程、活性效应及微观结构等,根据试验结果总结了复合胶凝材料的水化动力学过程。结果表明,粉煤灰一脱硫石膏水泥石的钙矾石吸热峰强于基准样;在各组分相互活性激发和外掺激发剂作用下,粉煤灰一脱硫石膏水泥石中2次水化效应明显;SEM、XRD表明水泥石早期有明显的钙矾石生成,同时粉煤灰颗粒的表面侵蚀现象明显,进一步说明复合胶凝体系的早期活性得到有效激发,硬化后综合性能得到有效保证。且宏观收缩及强度试验也从侧面印证了微观试验结果。粉煤灰一脱硫石膏水泥基复合胶凝材料体系的研发可大量消耗燃煤电厂的工业废渣,具有显著的“绿色”效应。     

粉煤灰复合胶凝材料充填体强度与水化机理研究

为了提高粉煤灰资源利用率和充填采矿效益,以金川镍矿为工程背景,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析并结合胶结充填体强度试验,开展了粉煤灰替代水泥和矿渣微粉的复合胶凝材料的水化机理研究与充填体强度试验.结果显示:掺入粉煤灰的复合胶凝材料的水化产物主要是斜方钙沸石晶体、钙矾石晶体和C-S-H凝胶.当粉煤灰替代20%的水泥掺量时,3,7和28d充填体强度分别降低26.9%,29.9%和20.3%;当粉煤灰替代15%的矿渣微粉,3,7d强度分别降低23.5%和20.1%,但28d强度却提高7.6%.在满足金川矿山下向分层充填法采矿条件下,粉煤灰替代水泥掺量、矿渣微粉掺量分别可达到20%和15%.与矿用水泥充填材料相比,复合充填胶凝材料成本降低约49.8%.     

化学激发剂对水泥-锰渣胶凝材料性能的影响

采用不同化学激发剂提高锰渣活性,并寻求制备水泥-锰渣胶凝材料的最佳配比和制备工艺。试验结果表明,一定条件下硫酸盐激发剂和自制FJS激发剂均可以单独激发锰渣活性,经激发的水泥-锰渣胶凝材料的安定性、凝结时间、强度均能满足复合水泥42.5强度等级要求。碱性激发剂的激发效果较差,其中固体硅酸钠会导致胶凝材料凝结时间缩短2-2.5 h。激发剂复掺的效果取决于所用激发剂的种类。SEM分析和XRD分析均表明,水化产物中大量层状结构托勃莫来石有助于提高水泥-锰渣胶凝材料的强度。采用适当的激发剂掺入方式,并控制激发剂和锰渣的掺入量,可以制得性能良好的水泥-锰渣胶凝材料。     

含矿渣粉复合胶凝材料抗硫酸盐性能研究

采用快速试验方法研究了矿渣粉复合胶凝材料的抗硫酸盐性能,探讨了矿渣粉掺量和细度对复合胶凝材料抗硫酸盐性能的影响。研究结果表明,随着矿渣粉掺量的增加,复合胶凝材料的抗硫酸盐性能均不同程度地得到提高：矿渣粉细度的增加,有利于提高复合胶凝材料的抗硫酸盐性能。     

花岗岩石粉与矿物掺合料对胶浆氯离子结合性能的影响

以外掺花岗岩石粉的方式,研究机制砂引入的石粉对胶凝材料浆体氯离子结合性能的影响规律,对比研究矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉分别单掺、复掺取代一定量水泥)对浆体氯离子结合性能的影响.通过改变石粉掺量以及矿物掺和料的掺量,研究掺量对浆体氯离子结合性能的影响.结果表明,对于纯水泥胶浆或者复掺粉煤灰和矿粉的胶浆,掺入一定量的花岗岩石粉后,胶浆的氯离子结合总量、化学结合量和物理吸附量均高于未掺石粉的基准样,且复掺粉煤灰和矿渣粉的胶凝材料浆体的氯离子结合性能优于纯水泥浆体.单掺入30%~50%的粉煤灰或矿渣粉均能改善胶浆的氯离子结合性能,且矿渣粉对胶浆氯离子结合性能的改善作用优于粉煤灰.     

无熟料高炉矿渣水泥的物料配比与性能的关系

研究了Ca（OH）2、硬石膏及少量可溶性钙盐（甲酸钙、乙酸钙等）复合对高炉矿渣活性的激发作用及物料配比与性能的关系。结果表明：Ca（OH）2与硬石膏复合对矿渣活性有一定的激发效果,可溶性钙盐的加入降低了水泥的pH值,进一步激发了矿渣的活性,乙酸钙（Ca（CH2COOH）2）的激发效果好于甲酸钙（Ca（COOH）2）;在矿渣掺量为80％,Ca（OH）2掺量15％,硬石膏掺量5％,外加1．0％Ca（CH2COOH）2生产出的无熟料水泥28d抗压强度达54．6MPa;Ca（COOH）2与硬石膏促进高炉矿渣水化的主要水化产物为钙矾石和C—S—H凝胶。     

矿物掺合料及硫酸钠对混凝土早期电导率的影响

目的研究混凝土中掺入粉煤灰、矿渣微粉及硫酸钠的电导率变化规律.方法利用电导率仪,测定混凝土从成型开始48h电导率的变化规律.结果硫酸钠的掺入使水泥混凝土电导率峰值滞后;随着粉煤灰、矿渣微粉掺量的增加,混凝土的电导率呈下降趋势;而加入硫酸钠后,粉煤灰电导率随掺量增加而增加,矿渣微粉电导率整体规律并无变化.结论电导率曲线表明了硫酸钠对普通水泥除具有缓凝作用外,还为其早强作用提供了新证据;矿物掺合料的活性低于水泥且矿渣微粉的活性高于粉煤灰,硫酸钠对粉煤灰及矿渣微粉具有较好的激发作用.     

ON A NEW DRYER FOR SLAG OR FLY-ASH

Granulated blastfurnace slag or fly-ash, asadmixture of slag cement or pozzolana cement, has to be driedbefore it is ground with clinker, for it contains water. Here, anew dryer for drying slag or fly-ash is recommended,which iscalled suspension dryer.     

模拟高盐、高碱中低放废液水泥固化体的浸出性能

针对高盐、高碱中低水平放射性废液的特性,研究了掺合料的种类、掺量对水泥固化体Sr^2＋,Cs^＋的浸出性能的影响。结果表明,矿渣和粉煤灰同时掺入,对降低Sr^2＋的浸出率较为明显;沸石、凹凸棒石的掺入,对降低Cs^＋的浸出率显著。当硅酸盐水泥：矿渣：粉煤灰：沸石：凹凸棒石=4：2：2：1：1时,42dCs^＋的累积浸出率仅为未含掺合料时的15．2％。浸出液的电导率表明,矿渣、粉煤灰、沸石、凹凸棒石的掺入对废液中的可溶性盐固化有利。用掺有矿渣、粉煤灰、沸石、凹凸棒石的硅酸盐水泥固化模拟高盐、高碱中低水平放射性废液时,固化体中Sr^2＋,Cs^＋的浸出率可以满足GB14569．1—2011的要求。     

钢渣集料路用现状及前景分析

钢渣作集料用于道路工程,不仅可解决优质天然砂石短缺问题,而且可提高道路的工程性能。介绍了钢渣作集料的粉煤灰钢渣基层材料和钢渣集料水泥混凝土的性能,指出了钢渣集料应用中存在的问题,并展望了钢渣集料的应用前景。     

水泥低活性粉煤灰碎石路用性能的试验研究

目的解决道路基层存在水泥稳定类材料易产生裂缝、二灰稳定类材料存在早期强度不足的问题.方法采用水泥低活性粉煤灰碎石作为路面基层材料,对水泥低活性粉煤灰碎石进行配合比设计以及通过系统的室内试验研究分别对水泥低活性粉煤灰碎石、石灰低活性粉煤灰碎石、水泥稳定碎石的物理力学性能进行分析与评定.结果试验结果表明,水泥低活性粉煤灰碎石的早期强度远远大于石灰低活性粉煤灰碎石的强度,接近于水泥碎石的强度.水泥低活性粉煤灰碎石的早期干缩应变比石灰低活性粉煤灰碎石、水泥碎石小,后期干缩应变比石灰低活性粉煤灰碎石、水泥稳定碎石要大.结论试验所用水泥低活性粉煤灰碎石材料不仅早期强度高,而且抗裂性能较好,可广泛应用于沈阳地区.     

碱激发胶凝材料抗硫酸盐侵蚀机理的探讨

对碱-矿渣、碱-粉煤灰、碱-偏高岭土和普通硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀机理进行了探讨,其中用普通硅酸盐水泥作为对比样.采用实验室加速试验法(即干湿循环法),并对侵蚀后的碱激发胶凝材料的产物进行X射线衍射(XRD)分析.结果表明:在5%的硫酸钠溶液中,碱激发胶凝材料砂浆主要是由于环境中硫酸钠溶液浸入试块孔隙中,使盐结晶产生体积膨胀而破坏,而普通硅酸盐水泥砂浆主要是由于生成膨胀性产物石膏和硫酸钠盐结晶而破坏.     

低放高盐模拟核废液水泥固化体中无机盐的赋存状态研究

采用水泥固化法对模拟核废液（主要核素为137^Cs,90^Sr,主要含钠盐（质量分数〉15%））进行固化并在普通硅酸盐水泥中掺入矿渣、粉煤灰、沸石及凹凸棒土掺合料,以观察掺合料对固化体中无机盐赋存状态的影响。采用SEM,XRD及FT-IR对核废物固化基材的微观结构、物相及产物组成进行了表征与分析。结果表明：引入矿物掺合料能降低水泥固化体中无机盐的流失量,尤其掺入矿粉使无机盐的流失量降至82.5%;废液中大部分无机盐以沉淀或持留在水泥水化产物中的形式存在于硬化水泥石的孔隙中;矿物掺合料引入大量SiO2,使得水泥石中Ca（OH）2相基本消失,C-S-H凝胶的含量大幅度提高,部分Na^＋进入C-S-H凝胶的层间位置从而提高盐的固容量。     

镁渣替代石灰石配料外加剂的选择及掺量的研究

镁渣替代石灰石配料制备水泥熟料时，分别掺入和同时掺入2种自制外加剂，通过生料易烧性实验和熟料物理性能及XRD图谱的测定，确定外加剂和镁渣的最佳掺量。实验结果表明：同时掺入2种外加剂能大幅度改善生料易烧性，此时镁渣可以代替20％石灰石，烧成的硅酸盐水泥28d强度可达65．2MPa。     

复合混凝土最优配合比设计及其抗冻性能研究

为了探讨在混凝土中掺入钢渣、粉煤灰、矿渣等材料对混凝土冻融破坏的作用机理,采用宁夏地区工业废料作为混凝土的掺合料,通过正交试验及混凝土抗冻性能试验,确定出了混凝土最优配合比为A1B2C3D3E3.由宏观和微观试验结果表明:优化钢渣、粉煤灰、矿渣掺量后制备的复合混凝土强度增长显著;经100次的冻融试验,抗冻效果比基准混凝土显著.