煤气化渣微粉活性激发效果的试验研究

选取神华包头煤化工煤气化残渣中的粗渣部分,对其进行筛选粉磨,将烧失量控制到6％以下;选取合适的激发剂对煤气化渣微粉进行活性激发,通过采用正交试验的方法对5种单组分激发剂进行最优复合组分的优化设计,最终确定复合激发剂中各单组份的最优掺量;通过扫描电镜(SEM)以及能谱(EDS)对煤气化渣微粉胶凝体系未激发与激发后的3d与28d胶砂试样的形貌及特定产物的类型进行分析,发现其未激发的胶凝体系3d水化产物产生了大量结晶度较低的托勃莫来石,28 d其水化产物由结晶度较低的托勃莫来石转化为结晶度较高的硬硅钙石,且随龄期增长不断伸长,尺寸增大,激发后的胶凝体系3 d水化产物与未激发相似,而结晶度较高,28 d其水化产物生成了大量的六方柱状CH晶体,排列紧密,密实度较高,强度激发效果显著.     

三乙醇胺-氢氧化钙对大掺量粉煤灰水泥胶凝体系早期活性激发

为使粉煤灰大掺量应用于水泥基复合材料中,对其早期活性激发是关键.根据粉煤灰的结构特性,选用三乙醇胺-氢氧化钙作为激发剂,测试不用龄期下硬化浆体的抗压强度,来研究激发剂复掺的最佳比例、掺量和其作用时效,并通过微观技术X-衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)、扫描电镜(SEM)以及氮吸附测试(BET),研究激发剂的作用机理.结果表明:所研制的激发剂最佳质量比为1:150(三乙醇胺:氢氧化钙),其掺量是三乙醇胺为胶凝材料0.02％,氢氧化钙掺量为胶凝材料3％;掺该激发剂试样的抗压强度与空白组相比,3 d、7 d、14 d和28 d分别提高了44.09％、54.14％、177.48％和132.49％;XRD和SEM进一步探明该激发剂在7 d时形成了明显的无规则的玫瑰花瓣状的AFm,粉煤灰颗粒周围水化产物增多;BET也表明该体系孔结构得到了明显地细化.     

基于外加剂对石膏砌块后期强度的正交试验研究

以脱硫建筑石膏、水泥、矿渣、中和渣及硫酸钙晶须为原料制备石膏实心砌块,为优化工艺条件并提高砌块后期强度,研究采用正交实验方法进行试验,结果表明,影响石膏砌块28 d抗压强度的显著因素为晶须掺量、缓凝剂掺量和中和渣掺量,而水泥与矿渣配比和减水剂掺量为不显著影响因素.优化后的条件为:中和渣掺量为5.00％,硫酸钙晶须掺量为7.00％,水泥与矿渣配比为5:15,减水剂掺量为0.80％,缓凝剂掺量为0.06％,在此条件下可获得28 d抗折强度为7.74 MPa、抗压强度为31.10 MPa、软化系数为0.60的石膏实心砌块,且该砌块力学性能明显强于纯脱硫石膏砌块.研究对实现固废资源的综合利用及制备高质量的石膏砌块具有重要参考价值.     

碱激发高掺量玄武岩石粉砂浆的强度及微观性能研究

为提高石粉的活性和掺量,采用单掺和复掺的方式选用不同掺量的激发剂对玄武岩进行激发;对不同掺量激发剂的玄武岩石粉砂浆进行抗压、抗折实验和微观实验.结果表明:单掺激发剂中激发效果最好是掺量为0.5％的Ca(OH)2,其3 d的抗压强度提高38.46％,抗折强度提高4.87％,电镜扫描得出集料-浆体截面过渡区周围及内部有大量针刺状及柱状水化硅酸钙(C-S-H)等凝胶产生;复掺激发剂水玻璃+Ca(OH)2中水玻璃掺量为1.0％激发效果最好,7 d抗压强度提高24.88％,抗折强度提高5.1％,电镜扫描得出集料-浆体截面过渡区大量水化产物呈板状和柱状;未加激发剂胶砂只有水化到后期才会产生大量板状和柱状的胶凝材料,说明激发剂大大加速了水化反应,这是胶砂强度前期迅速提高的原因.     

不同比表面积煤气化渣掺合料活性及力学性能研究

煤气化渣是煤气化、煤间接液化工艺的副产物.本文对不同粉磨时间的煤气化渣理化性能、活性、力学性能等进行了研究,并和常用的S95矿粉和I级粉煤灰进行对比.研究表明,煤气化渣本身含有大量的非晶态胶凝活性物质,比表面积为503 m2/kg的煤气化渣活性达到108％,高于I级粉煤灰.煤气化渣的掺加能够显著提升水泥砂浆的后期强度,最大可提高47.2％,提升作用优于S95矿粉和I级粉煤灰.煤气化渣对抗折强度的提高率大于抗压强度,在20％ ～30％(质量分数)掺量下能够提高水泥砂浆的柔韧性.     

利用电石渣和碱性氧化物激发矿渣活性的研究

研究比较了生石灰、电石渣、NaOH、NaOH与电石渣共掺对矿渣的激发作用。结果表明：CaO2矿渣=1：9为最佳掺量,28d抗折强度为515MPa,抗压强度为19．15MPa;电石渣：矿渣：1：9为最佳掺量,28d抗折强度为448MPa．抗压强度为1629MPa。电石渣与矿渣的配合比1：9时,用01％NaOH激发矿渣强度较强,但效果不如未用强碱激发时的强度。     

化学外加剂对粉煤灰-矿渣-水泥胶凝体系的激发作用

为提高粉煤灰-矿渣-水泥充填胶凝体系早期强度,选取10种激发剂,通过单掺及复掺试验,研究激发剂的早强性能,并获得最优配比,利用XRD、SEM、EDS手段分析了胶凝体系的水化产物及复合激发剂作用机理.结果表明:单掺激发剂时,当掺量≤1.4％,早强效果较优的依次为:NaCl>Na2 CO3>CaSO4·2H2 O>Na2 SiO3·9H2 O>三乙醇胺,复掺激发剂最佳配比为:NaCl、三乙醇胺分别为胶凝材料总质量0.9％和0.03％,硫铝酸盐水泥、CaSO4·2H2 O均为水泥熟料质量5％,胶砂试样3 d强度比空白样提高191.7％,28 d强度与空白样相差不大;胶凝体系受激发主要水化产物为C-S-H凝胶、水化氯铝酸钙和钙矾石,C-S-H凝胶构成了试样的强度主体,针状钙矾石与片状水化氯铝酸钙交错生长,具有加筋、填充作用,使微观结构更加密实、紧凑,提高了早期强度.     

煤矸石胶凝材料的试验研究

采用煤矸石活化料、矿渣和熟料作为主要原料,外掺复合激发剂来制备煤矸石胶凝材料。研究了煤矸石活化料掺量、石膏掺量以及激发剂对煤矸石胶凝材料性能的影响;并借助XRD和SEM分析了其水化机理。试验结果表明:煤矸石活化料掺量为60%时,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了15.2 MPa、22.8 MPa和35.5 MPa;石膏掺量为4%时,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了15.7 MPa、24.4 MPa和37.8 MPa;复合激发剂最佳掺量为5%,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了27.5 MPa、35.4 MPa和55.4 MPa。     

化学激发硅灰强化钢渣基胶凝材料的微观结构及力学性能

化学激发钢渣基胶凝材料的抗压强度低,难以满足建筑材料对强度的要求;通过掺入少量硅灰以加速其水化反应,改善化学激发钢渣基胶凝材料的力学性能.当碱激发剂Na2SiO3·9H2O用量11wt％,硅灰掺量10wt％时,碱激发硅灰-钢渣基胶凝材料在室温养护28 d后,其抗压强度达56.7 MPa,较不掺硅灰的胶凝材料强度提高了59.72％.XRD、SEM及MIP结果表明:钢渣在碱激发作用下,随龄期的延长,氢氧化钙量逐渐减少,无定形的水化产物增多,微观结构更加致密,加入硅灰后,最可几孔径明显减小,无害孔的数量明显增多,导致其强度大幅度提高.     

脱硫石膏-矿渣微粉复合胶凝材料的研究

研究矿渣微粉掺量和碱性激发剂用量对脱硫石膏-矿渣微粉复合体系性能的影响.结果表明:矿渣微粉掺量为20％时脱硫石膏-矿渣微粉复合体系物理力学性能较好,抗压强度、抗折强度和软化系数分别为11.2 MPa、4.6MPa和0.42.采用硅酸钠作为复合材料的激发剂,当碱性激发剂用量为1％时,能够有效激发矿渣微粉潜在活性,提高复合体系性能,7d抗压强度达12.3 MPa,软化系数为0.56;28 d抗压强度达12.6 MPa,软化系数为0.59.