矿渣-水泥复合胶凝材料体系水化反应特性的研究

研究矿渣掺量对矿渣-水泥复合胶凝材料体系水化反应动力学过程的影响.结果表明:复合胶凝材料体系的水化放热速率随矿渣掺量增加和水化温度的降低而下降;非蒸发水含量随矿渣掺量的增加呈现先增大后降低的趋势,当矿渣掺量为30％时,非蒸发水含量达到最大值;复合胶凝材料体系的抗压强度随矿渣掺量的增加而降低,且复合胶凝材料体系抗压强度在28 d前增幅较大,在28 d后增长趋于平缓.从SEM照片上可以看出,矿渣掺量不超过30％的复合胶凝材料体系中,部分凝胶与晶体紧密结合在一起,试样微观界面结构较为致密.     

水玻璃激发碱-矿渣水泥的水化放热和凝结性能

水玻璃模数和碱当量对碱-矿渣水泥的水化放热和凝结性能有重要影响.该文系统地探讨了水玻璃模数和碱当量对碱-矿渣水泥水化放热和浆体凝结时间及抗压强度的影响规律.结果表明:随模数的增加,水化热降低,凝结时间延长,抗压强度先增加,随后降低;随碱当量的增加,水化热增加,凝结时间稍有延长,强度增加.比较合理的水玻璃模数Ms在1.0...     

一种高铝煤矸石-矿渣碱激活胶凝材料的研究

采用煅烧高铝煤矸石、矿渣,使用水玻璃进行激发试验。矿渣对早期强度起主要作用,煅烧高铝煤矸石对后期强度贡献较大。胶凝材料的抗压强度随水玻璃模数的减小而增大,随水玻璃掺量的增大而增大,随液胶比的减小而增大。水玻璃模数为1.049,矿渣:煅烧高铝煤矸石为4:6,激发剂掺量为22%,液胶比为0.35时,复合材料28天抗压强度达到了41.7MPa。     

碱赤泥矿渣胶凝材料性能的研究

本文用水玻璃激发赤泥和矿渣而得到了高强的无机胶凝材料———碱赤泥矿渣胶凝材料。研究了赤泥掺量、水玻璃品种和掺量以及磷酸钠的掺量对这种胶凝材料强度的影响。通过正交试验确定了其最佳的质量配比。使用XRD分析了碱赤泥矿渣胶凝材料水化过程中的水化产物     

矿粉掺量对碱激发凝灰岩胶凝材料性能的影响

将粒化高炉矿渣微粉(GGBS)掺入凝灰岩石粉(tuff)中,通过NaOH溶液和Na_2SiO_3溶液碱激发,制备碱激发凝灰岩胶凝材料。探究了GGBS掺量对碱激发凝灰岩胶凝材料凝结时间和力学性能的影响,并采用X射线衍射(XRD)等分析手段对样品进行微观表征,探究碱激发过程中凝灰岩石粉和GGBS的复合反应机理。结果表明:掺入GGBS可以缩短碱激发凝灰岩胶凝材料浆体的凝结时间;随着GGBS掺量的增大,碱激发凝灰岩胶凝材料的抗压强度呈现出先增大再减小的趋势,在GGBS掺量为20%时,制备的碱激发凝灰岩胶凝材料样品28 d抗压强度最高,达到73.33 MPa。微观分析表明,在碱激发剂作用下凝灰岩/矿粉复合体系发生了地质聚合反应和矿粉水化反应,生成了N-A-S-H凝胶和C-S-H凝胶共存的结构,从而提高了胶凝材料的强度。     

碱矿渣混凝土配合比优化研究

研究了以水玻璃为激发剂碱矿渣混凝土的最佳配比,以碱矿渣混凝土28 d抗压强度为指标,以水玻璃模数、碱当量及矿渣用量为因素,进行3因素3水平的正交试验。结果表明,各因素对水玻璃激发碱矿渣混凝土28 d抗压强度的影响顺序为:碱当量水玻璃模数矿渣用量;当碱当量大于5%,水玻璃模数大于1.5时,碱矿渣混凝土28 d抗压强度随碱当量和水玻璃模数的增大而提高;当矿渣用量大于350 kg/m3时,碱矿渣混凝土28 d抗压强度随矿渣用量的增加而降低。     

镁渣胶凝材料强度影响因素的研究

以镁渣、矿渣、水泥熟料配制镁渣胶凝材料,探讨了镁渣掺量、水泥熟料掺量、物料粉磨工艺、辅助激发剂复掺对镁渣胶凝材料强度(抗压和抗折强度)的影响,分析了镁渣胶凝材料水化产物的矿物组成.结果表明:当镁渣与矿渣掺量相等时,镁渣胶凝材料有较好的强度;镁渣胶凝材料水化较慢,28d后强度还有大幅度的增长;水泥熟料掺量越大,镁渣胶凝材料强度越高;相比先磨后混工艺,先混后磨工艺所制备的镁渣胶凝材料有更好的强度;复掺3种辅助激发剂(水玻璃、硫酸钠、石膏)后,镁渣胶凝材料强度性能达到32.5强度等级复合水泥标准要求.镁渣胶凝材料水化产物主要由C-S-H,Ca(OH)_2和AFt等组成.     

赤泥地聚物水泥力学性能和聚合机理EI北大核心CSCD

以活化赤泥和矿渣为主要原料制备了赤泥地聚物水泥(RMPC),研究了矿渣掺量、激发剂(水玻璃)模数及其掺量对RMPC力学性能和聚合机理的影响.结果表明:矿渣显著改善了RMPC砂浆的力学性能,其掺量为40%时,RMPC砂浆的抗压强度最高;水玻璃模数为1.5或1.2时,RMPC砂浆的抗压强度和抗折强度最佳;当水玻璃模数为1.5时,RMPC砂浆的抗压强度随水玻璃掺量增大而增大,且水玻璃掺量为20%时,RMPC抗折强度最高;赤泥和矿渣中的活性硅、铝组分在水玻璃作用下,参与地质聚合反应和水化硬化过程,生成以类沸石地聚物和水化硅(铝)酸钙(C-(A)-S-H)凝胶为骨架的地聚物结构.     

碱激发锰渣矿渣胶凝材料的力学性能及水化过程研究

利用基于水玻璃形成的复合碱组分SN和少量硅酸盐水泥共同激发锰渣-矿渣体系,制备出碱激发胶凝材料,并对该胶凝材料的力学性能及水化过程进行了探讨。结果表明:水化3～7d内是该碱激发胶凝材料中锰渣与矿渣的适应性由劣向好转变的关键。水化初期(3d前),随着矿渣替代锰渣量增加,碱激发胶凝材料中生成水化产物的程度变慢,抗压强度降低;水化7d后,碱激发锰渣-矿渣胶凝材料中随着矿渣替代量的增加,石英(SiO2)被剥蚀解体量增多,体系的溶解-聚合程度逐渐提高,水化产物逐渐增多,化学结合水量逐渐增大,抗压强度逐渐提高。     

碱当量与模数对碱矿渣混凝土抗压强度的影响

采用英国北爱尔兰地区高炉矿渣、水玻璃等原材料制备碱矿渣混凝土,研究水玻璃碱当量和模数对碱矿渣混凝土性能的影响。结果表明:碱矿渣混凝土的坍落度随碱当量增加而增大。碱当量较小时(4%和6%),水玻璃模数对碱矿渣混凝土坍落度影响不明显;但当碱当量增大至8%时,碱矿渣混凝土坍落度明显随模数增加而增大。以3 d抗压强度为指标,水玻璃碱当量不应低于6%,最佳模数为1.0左右;以28 d及以后抗压强度为指标,最佳碱当量及模数则分别为6%和1.5左右。碱矿渣混凝土抗压强度随养护龄期的延长呈对数增长,28 d抗压强度均达到91 d抗压强度的75%以上,28 d后抗压强度发展缓慢。     

水玻璃激发矿渣-粉煤灰胶凝材料水化机理研究

以水玻璃为激发剂,矿渣(SL)、粉煤灰(FA)为胶凝材料,研究了矿渣-粉煤灰配比对胶凝材料净浆标准稠度用水量、凝结时间、抗压强度的影响,并利用FESEM、XRD、FT-IR等测试手段对试样进行表征,探究其水化机理。结果表明:随矿渣掺量的增加,体系的标准稠度用水量下降,凝结时间缩短,抗压强度提高且具有高强的特点;在碱的作用下,胶凝材料中的玻璃体的网络形成键断裂,玻璃体解聚,断裂后的键重新组合形成新键,颗粒表面生成大量C-S-H凝胶及沸石类水化产物。     

玄武岩石粉-矿渣碱激发胶凝材料的制备研究

制备了掺玄武岩石粉的碱激发矿渣胶凝材料,研究了玄武岩石粉掺量、液固比、碱激发剂的固含量和模数对碱激发矿渣胶凝材料抗压强度的影响。结果表明:随着玄武岩石粉掺量的增加,碱激发矿渣胶凝材料的抗压强度呈下降趋势;碱激发剂的固含量由18.00%增大至35.58%时,所制材料的抗压强度呈提高趋势,但碱激发剂的固含量进一步提高至41.35%时,碱激发矿渣胶凝材料的抗压强度反而较低;碱激发剂的固含量为25.08%～35.58%、模数为1.50～1.00时,可制得强度较理想的玄武岩石粉-矿渣碱激发胶凝材料。     

大掺量矿渣-水泥复合胶凝材料反应动力学研究

研究了大掺量矿渣对水泥基复合胶凝材料体系反应动力学的影响。采用微量热仪及非接触式电阻率分别分析了不同矿渣细度及掺量条件下,复合胶凝材料水化热及电阻率经时演变规律;同时采用XRD分析了复合胶凝材料水化产物,并对其力学性能进行了评价。结果表明:50%～70%范围内,随矿渣掺量增大矿渣反应效率降低,但矿渣中值粒径达到8.9μm及以下时,矿渣水化速率加快,并且细度越细,速率提升效果越显著;当矿渣中值粒径达到6.2μm时,矿渣可替代水泥进行水化反应并保障足够的强度。     

矿渣掺量及激发剂模数对偏高岭土基地聚物常温固化的影响

将粒化高炉矿渣(GGBFS)掺入偏高岭土(MK)中,研究了矿渣掺量对具有常温固化能力胶凝材料稠度、凝结时间及力学性能的影响,并通过X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FTIR),扫描电镜(SEM)等分析手段研究了偏高岭土-矿渣复合体系的反应机理.结果表明:将矿渣掺入偏高岭土能减小浆体的稠度,缩短其凝结时间;偏高岭土-矿渣复合体系可在常温下固化,得到具有较高强度的硬化浆体;在碱激发作用下偏高岭土-矿渣复合体系发生了地质聚合反应和矿渣水化反应,生成了N-A-S-H凝胶与C-S-H凝胶共存的结构;激发剂模数和偏高岭土与矿渣的质量比是影响反应产物强度的主要因素——矿渣掺量不高于40%(质量分数)时,反应产物的强度随激发剂模数增大而降低;矿渣掺量超过60%后,反应产物强度随激发剂模数增大而提高.     

无机激发剂对碱矿渣-钢渣胶凝材料抗压强度的影响

为研究几种常用无机激发剂对碱矿渣-钢渣胶凝材料抗压强度的影响,试验选取了水玻璃、NaOH、Na_2CO_3、Na_3PO_4、Na_2SO_4这5种激发剂,在改变激发剂种类和配合比的情况下,探讨其对碱激发矿渣-钢渣胶凝材料体系抗压强度的影响。并通过XRD和SEM作进一步表征。结果表明:在激发剂单掺体系中,水玻璃的效果最好,其所作用的强度最高,28 d强度达55.43 MPa;在以水玻璃为主要激发剂的碱激发剂复掺体系中,碱含量为4.5%的水玻璃与碱含量0.5%的Na_2CO_3的复掺效果相对较好,28 d强度为65.06 MPa,与单掺水玻璃相比,强度提高了约17%,引入的CO_3~(2-)有利于胶凝体系形成沸石类和方解石类水化产物。     

辅助胶凝材料对碱矿渣混凝土限制膨胀率的影响

采用混凝土长度测试试验研究了碱矿渣混凝土的限制膨胀率,分析了辅助胶凝材料种类、掺量、碱组分及水灰比对混凝土限制膨胀率的影响。结果表明:膨胀剂掺量在6%~10%内,碱矿渣混凝土的限制膨胀率随掺量提高而增大;水玻璃为激发剂时碱矿渣混凝土的限制膨胀率较激发剂为NaOH时小,且限制膨胀率随模数及碱当量的增大而减小;当水灰比在0.37~0.45的范围内增长时,掺加明矾石膨胀剂A的碱矿渣混凝土限制膨胀率减小,掺加辅助胶凝材料M时限制膨胀率增大。     

碱激发矿渣胶凝材料的试验研究

通过变换碱种类、碱掺量、水玻璃模数,研究了矿渣粉在碱的作用下的强度发展规律,并对这类碱激发材料的性能进行了试验与分析。结果表明,碱掺量增加,凝结时间越短;水胶比越小,凝结时间越短。采用水玻璃比用NaOH的凝结时间短,水玻璃对矿渣的激发效果要优于NaOH的激发效果,模数为1．2的水玻璃当掺量达到8％时强度达到最大值。胶砂强度随NaOH掺量的增加而增加,NaOH掺量达到10％时强度达到最大值。     

激发剂对赤泥-矿渣地质聚合物材料的影响及产物研究

本文利用水玻璃为激发剂,烧结法赤泥和矿渣为原材料制备碱激发胶凝材料,研究水玻璃模数和掺量对赤泥-矿渣地质聚合物的影响。采用热分析(TG)、衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)分别表征和分析反应产物的物相组成与微观形貌。实验结果表明:地质聚合物随着水玻璃模数增加,胶砂早期强度增加;水玻璃掺量增加地质聚合物强度增加,水玻璃适宜掺量为5.5%;赤泥-矿渣地质聚合物为非晶态无定型物质,反应产物之间相互连接成三维网状结构。     

砂质自燃煤矸石胶凝材料的研究

以砂质自燃煤矸石和矿渣作为胶凝主体,并以熟石灰、芒硝和水玻璃为激发剂,研制出一种砂质矸石胶凝材料。结果表明,自燃煤矸石和矿渣在水化过程中相互促进,掺入低于50%自燃煤矸石能提高纯矿渣体系的早期强度,并且不降低后期强度;胶凝材料的强度随着激发剂熟石灰量的增加而提高,在熟石灰存在的条件下晶相水化产物是钙矾石,不掺熟石灰水化早期的晶相水化产物主要是石膏,随着水化的进行逐渐生成钙矾石;芒硝掺量为5%时强度达到最大值,而后由于生成较多的钙矾石,产生较大的体积膨胀,导致微裂纹产生,使强度降低。     

碱激发胶凝材料研究进展

介绍了碱激发胶凝材料的制备技术和碱激发反应机理,总结了碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能、耐久和耐高温特性。分析表明:激发剂的掺量和水玻璃模数是影响碱激发胶凝材料凝结时间和流动度的关键参数,凝结时间介于13～183 min之间,终凝时间介于15～215 min之间,流动度介于133～230 mm之间,可通过改变激发剂的掺量和水玻璃模数使凝结时间和流动性满足不同要求;碱激发胶凝材料具有早强、高强的特点,28 d抗压强度可达到60 MPa以上,3 d抗压强度可达到稳定强度的70%以上;碱激发胶凝材料高温下性能较稳定,在600～800℃的高温下抗压强度可达到常温状态下的60%以上;碱激发胶凝材料具有优异的抗冻融性能,其抗冻等级可达到F300以上;碱激发胶凝材料中由于没有极易遭受侵蚀的水化产物存在,故抗酸腐蚀能力强;碱激发胶凝材料由于孔结构致密,具有良好的抗渗性能。并针对碱激发胶凝材料优选配比和应用所需要解决的收缩、泛霜等问题,对未来研究的方向进行了展望。