石膏-矿渣胶结材料的水化机理研究

通过实验分析了石膏一矿渣胶结材的水化机理,结果表明石膏一矿渣胶凝材料的水化产物主要是沸石类的矿物以及化学组成近似于沸石类矿物的无定形凝胶材料;标养条件下生成结晶尺寸较小的棒状和立方形的沸石类矿物;柠檬酸盐缓凝剂可以控制浆体中的各类矿物的生成机制,改变水化产物在半水石膏中的凝结、硬化前的数量、比例,都影响硬化体的结构组成.     

碱赤泥矿渣胶凝材料水化产物中碱的测定

用水溶解的方法再借助火焰光度法分别测定了碱赤泥矿渣胶凝材料水化浆体中可溶于水和不溶于水的Na2O含量,提出了在碱赤泥矿渣胶凝材料中Na2O以可溶性化合物和结合为水化产物2种状态存在的观点.研究了水化浆体中可溶性Na2O和不溶性的Na2O含量随溶解时间的变化,确定了最佳的溶出时间.证实了在水化过程中,Na2O具有2种作用:催化作用和直接参与形成水化产物.     

少熟料磷石膏矿渣水泥

最近土耳其Ondokuz Mayis大学化学系对磷石膏配制少熟料石膏矿渣水泥进行了研究,评论了它的各种性能。本文介绍了该研究结果。 1.试验 所用磷石膏来源于磷酸生产厂。表1列出了45℃下烘干的磷石膏的化学组成。它约含有95％石膏及少量可溶和不溶杂质,如     

矿渣-粉煤灰复合胶凝材料中石膏的优化

为研究石膏对不同胶凝材料体系的影响，采用强度和流动度试验对二水石膏和煅烧石膏及其掺量进行优化。结果表明，石膏对不同胶凝材料 增强作用不一样，对于矿渣－粉煤灰复合胶凝材料，因存在矿渣与粉煤灰的强度“复合效应”，煅烧石膏增强作用的优势不是很大，当矿渣与粉煤灰的比例为1／2时，煅烧石膏与二水石膏对抗折／抗压强度的影响非常接近。     

矿渣-水泥胶凝体系的水化动力学模型

矿渣是由高炉炼铁熔融的矿渣骤冷时形成的细粒状玻璃态物质,它是一种活性掺和料.将矿渣粉作为掺合料掺入水泥基材料中,其活性可以得到充分的发挥,使得水化反应充分,进而改善水泥基材料的力学性能.本文分析了矿渣和水泥的水化动力学影响因素,建立了矿渣-水泥胶凝体系的水化动力学方程,主要从水胶比、温度以及比表面积这三个因素来分析矿渣掺量对矿渣-水泥胶凝体系水化过程的影响.结果表明,增大水胶比、升高温度及增大水泥颗粒的比表面积均能够不同程度的加速矿渣-水泥胶凝体系的水化进程.     

固态碱-矿渣-赤泥胶凝材料的研究

在实验室条件下研究了碱性激发剂的种类、掺量对碱矿渣赤泥体系性能的影响。结果表明,采用适当的固体激发剂代替传统的液体水玻璃可以克服急凝现象,使体系正常凝结,同时保持体系原有的快硬早强特性。另外,采用有些固体碱激发剂时,体系会发生严重慢凝,但加入适量烧石膏可使凝结恢复正常。Ｘ射线对硬化体的组成分析表明,与未水化试样相比,常温水化试样的物相组成变化不大,但８０℃蒸养试样中形成了一种分子式为ＣａＡｌ２Ｓｉ４Ｏ１２·４Ｈ２Ｏ的含水铝硅酸盐矿物。     

利用钛石膏和粉煤灰及矿渣研制少熟料新型复合胶凝材料

介绍了利用化工废石膏等工业废渣研制新型复合胶凝材料的实验室研究工作。研究结果表明,用肽石膏、粉煤灰、矿渣和少量硅酸盐水泥或熟料,选择合适的激发剂和采取适宜的工艺措施,可以配制生产高性能的新型复合材料,其强度甚至可以达到525号矿渣硅酸盐水泥的强度指标。     

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.     

钢渣-水泥熟料-石膏胶凝体系稳定性的研究

采用压蒸与沸煮试验方法,对钢渣-水泥熟料-石膏胶凝体系稳定性进行试验研究,结果表明:对所构成的三元胶凝体系而言,压蒸法比沸煮法更能敏感的表征其膨胀性;通过对胶凝体系的物相分析和压蒸试样SEM测试,阐述了游离氧化钙、氧化镁及金属铁对体系稳定性的影响规律,获知钢渣-水泥熟料-石膏胶凝体系的膨胀,一方面是由于影响其安定性的不良物相的水化物的堆积反应,另一方面是由于钢渣水化形成的水化物及其孔洞与钢渣中惰性相、水泥水化物粘结弱,结构不致密而导致.     

碱矿渣胶凝材料水化产物的试验研究

本研究旨在较为系统全面地研究分析碱矿渣胶凝材料的水化产物及特性.研究采用不同碱浓度和模数的水玻璃制备碱矿渣胶凝材料,利用X-射线衍射(XRD)、热重-差示扫描热分析(TG-DSC)、能谱仪(EDS)等技术手段研究了碱矿渣胶凝材料水化产物及特性.结果 表明,碱矿渣胶凝材料中水化产物主要为低Ca/Si的C-S-H凝胶和C-A-S-H凝胶,同时也包含了水滑石类物相,但含量所占比例较少.碱矿渣胶凝材料水化产物对碱金属离子有较强的结合能力.以上结果为进一步阐明该材料的水化机理提供了理论依据.     

用脱碱赤泥替代生料制备水泥熟料试验研究

以蒙古大唐高铝煤碳研发中心赤泥为原料,通过碳化脱钠法将赤泥中碱含量降至小于1％,部分替代生料制备水泥熟料,研究表明:赤泥掺量小于15％时,掺入后基本不改变生料的化学组成、矿物组成,可以使熟料中晶粒和液相微观结构更加均匀,烧成温度低.后期熟料的基本性能都符合要求,28 d抗压强度能达到525R水泥强度,符合要求.     

赤泥水泥水化过程放射性变化规律研究

以脱碱拜耳法赤泥、熟料和石膏为原料进行赤泥水泥的制备,得出脱碱赤泥的合适掺量为15％.研究了赤泥水泥水化过程中赤泥掺量和水化龄期对232 Th、226 Ra、40K放射性比活度的影响.结果表明:赤泥水泥水化后相较于水化前,232Th、226Ra和40K的放射性比活度均出现了下降;水化28 d龄期,随着赤泥掺量的增加,赤泥水泥232Th、226Ra、40K的放射性比活度均有所增加;同赤泥掺量条件下,226Ra的放射性比活度随着水化龄期的延长而增加,232Th的放射性比活度随着水化龄期的延长基本保持不变,40K的放射性比活度随着水化龄期的延长一直减小.     

大掺量矿渣石膏水泥基复合材料的水化特性

通过测试宏观抗压强度,同时采用XRD和TG-DTA技术对大掺量矿渣石膏水泥基复合材料的水化特性进行了研究,研究表明:大掺量矿渣石膏水泥基材料早期强度远低于纯水泥,但其强度发展较快,尤其是7～28 d阶段,28 d强度基本达到42.5 MPa水平,90 d龄期强度除SG-4试件均超过纯水泥水平.试件早期强度随着熟料含量的增加而增长,而后期强度并不遵循这一规律,水化后期主要是矿渣粉中活性Al2O3与活性SiO2参与水化反应,提高了体系抗压强度.SG系列水化产物主要为C-S-H凝胶和AFt,而纯水泥试样有大量Ca(OH)2而几乎无AFt存在.熟料含量对早期水化产物数量影响较大,而对水化产物种类及水化后期产物数量影响不大.     

改性磷石膏对石膏矿渣水泥水化过程的影响研究

采用质量分数为5％～25％的改性磷石膏、15％的硅酸盐水泥熟料、60％～80％的矿渣混合磨细制成石膏矿渣水泥,研究了改性磷石膏掺量对石膏矿渣水泥浆体的抗压强度、水化热、孔溶液pH值及水化产物的影响情况.结果表明,掺入改性磷石膏使得石膏矿渣水泥的3 d、7 d抗压强度降低,其掺量为10％、15％时,水泥的28 d、90 d抗压强度超过普通硅酸盐水泥.在3 d至90 d龄期内,水泥孔溶液pH值随龄期增长而逐渐增大.在相同龄期时,随着改性磷石膏掺量的增大,水泥孔溶液pH值减小,水化放热峰出现时间延缓.微观分析表明,掺入改性磷石膏后,28 d龄期时的水泥水化产物主要为钙矾石和C-S-H凝胶,水化产物的生成量在改性磷石膏掺量为15％时最多.     

碱—矿渣胶凝材料水化机理及动力学特征

根据试验分析了碱－矿渣胶凝材料水化形成强度的条件和过程及其水化动力学特征，并据此提出碱－矿渣胶凝材料水化机理假说。     

矿渣种类对新型石膏矿渣硫铝酸盐水泥水化硬化的影响

矿渣的理化特性差异对新型石膏矿渣硫铝酸盐水泥(SAC-GS)各方面性能均有很大影响,因此本文选取3种生产用的典型矿渣,尝试多维度构建矿渣组成结构与SAC-GS宏观性能方面的联系。采用X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)等方法对各矿渣的矿物组成、元素组成及其存在状态进行对比分析。通过扫描电镜(SEM)、XRD等方法分析各水泥硬化浆体试样的水化过程,并测试各试样不同水化龄期的抗压、抗折强度,对比其早期水化放热速率、孔径分布等,结果表明铝含量更高且活性更高的矿渣,其水泥试样强度发展更快、水化程度更高、孔结构更加致密。基于以上分析,SAC-GS应选用高铝含量的矿渣原料。     

基于ARIMA模型的硅钙渣水泥复合胶凝材料水化热预测

预测硅钙渣水泥复合胶凝材料水化过程中产生的热量,对于这种材料在混凝土结构中的应用具有现实意义。本文基于ARIMA模型基本理论,建立了硅钙渣掺量分别为0%、10%、30%(质量分数,下同)下硅钙渣水泥复合胶凝材料的水化放热量预测模型,通过与试验数据的对比,验证了模型的准确性与可靠性;基于0%、10%、30%这三种硅钙渣掺量下复合胶凝材料的水化放热量试验数据,建立不同龄期下复合胶凝材料的水化放热量预测模型,并对其他硅钙渣掺量下复合胶凝材料的水化放热量进行预测。结果表明:0%、10%、30%这三种硅钙渣掺量下水化放热量预测值与试验值的相对误差均值均小于5%,这说明运用ARIMA模型预测硅钙渣水泥复合胶凝材料的水化放热量具有较高准确性和可靠性;其他硅钙渣掺量下复合胶凝材料水化放热量的预测结果符合实际变化趋势,进一步证明了ARIMA模型在水化热预测方面的可行性,这为定量研究与预测不同类型胶凝材料的水化放热量提供了一种有效方法。     

铜尾渣替代粘土制备水泥熟料的试验研究

以铜尾渣替代粘土配料煅烧水泥熟料,研究了生料的易烧性,测定了熟料的f-CaO含量,采用岩相分析、XRD、SEM等手段,对水泥熟料的矿物组成、强度、水化产物等进行分析研究,探讨了铜尾渣的作用机理.结果表明:铜尾渣对水泥熟料的烧成和矿物形成有较好的促进作用,掺入铜尾渣后,熟料f-CaO含量降低,有效提高了生料的易烧性.掺入铜尾渣煅烧的熟料中C3S和C2S矿物含量多,结晶度好,熟料水化后水化程度好,孔隙少,结构致密,强度高.当煅烧温度为1400℃时,也能煅烧出质量良好的熟料,3d和28 d强度可高达61.4 MPa和114.2 MPa.     

湿选钢渣尾泥制备充填胶凝材料试验研究

钢渣尾泥是转炉钢渣经过湿磨磁选后排出的二次废渣,堆存量大且难以实现大规模资源化利用。以钢渣尾泥为主要原料,协同其他工业固废制备胶凝材料可用于矿山充填。本文开展了钢渣尾泥基充填胶凝材料配合比正交试验、充填材料力学性能测试,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等多种微观测试手段对钢渣尾泥基胶凝材料的水化机理进行分析。结果表明,钢渣尾泥掺量为55%(质量分数,下同),矿渣掺量为30%,脱硫石膏掺量为15%,胶砂质量比为1:4,料浆浓度为72%时,所制备的充填材料28 d抗压强度可达4.78 MPa,满足矿山充填材料性能的要求。钢渣尾泥基胶凝材料的水化产物主要为C-S-H凝胶和钙矾石,以及少量的Ca(OH)₂,体系内水化产物C-S-H凝胶和钙矾石晶体的数量随着水化龄期的增加而明显增长。