纤维石膏基复合墙材基本力学性能试验研究

以原状脱硫石膏、粉煤灰、矿渣作为基本材料,运用正交试验研究了由NaOH、生石灰和水泥组成的复合碱性激发剂对于原状脱硫石膏-粉煤灰-矿渣复合胶凝材料基本力学性能的影响,确定了NaOH、生石灰、水泥的最佳掺量.在此基础上,研究了不同植物纤维、水胶比、减水剂对复合胶凝材料基本力学性能的影响,确定了纤维石膏基复合墙材的最佳配比.试验结果表明:NaOH、生石灰、水泥的最佳掺量分别为0.5％,8％,10％,该复合墙材选用苎麻纤维和萘系减水剂为宜,最佳掺量分别为2％和1％,最佳水胶比为0.38,所有组分均在脱硫石膏、粉煤灰和矿渣质量和的基础上按质量比外掺.     

高掺量高细矿渣水泥的研究

采用矿渣与熟料分别粉磨再混合粉磨的技术,研究了不同细度、掺量的矿渣微粉对水泥物理性能的影响,确定了水泥中SO3的最佳掺入量和高掺量高细矿渣水泥的组成,认为高细粉磨的矿渣以高掺量与熟料、石膏混合可制备出各项性能良好的水泥.     

石膏对硅酸盐水泥与萘系减水剂相容性的影响

采用Marsh筒法研究了石膏的种类及掺量对硅酸盐水泥与萘系减水剂相容性的影响。研究结果表明：①水泥中掺加石膏的种类对萘系减水剂的饱和掺量点影响不大。②掺加脱硫石膏的水泥浆体的初始Marsh时间要小于掺加二水石膏的水泥浆体。当减水剂掺量较小时,掺加脱硫石膏时水泥浆体的60minMarsh时间要小于掺加二水石膏的;而当减水剂掺量在2．1％以上时,情况则反之：达到饱和掺量点后,掺有二水石膏的水泥浆体的Marsh时间经时损失率要小于掺有脱硫石膏的水泥浆体。⑨在萘系减水剂的掺量较小时,随着水泥中石膏掺量的增加,水泥浆体的Marsh时间呈减小趋势;当萘系减水剂掺量增加到一定程度时,随着水泥中石膏掺量的增加,这种趋势不再明显。④对于初始Marsh时间来说,随着石膏掺量的增加,减水剂的饱和掺量点明显下降。而对于60minMarsh时间来说,随着石膏掺量的增加,减水剂的饱和掺量点则保持不变。     

不同助磨组分对矿渣助磨性能的研究

通过试验研究了各种助磨剂组分对矿渣的助磨效果和增强效果,并且建立助磨效果与助磨组分掺量之间的数学模型,验证了其合理性。试验结果表明,某些助磨剂在不同粉磨阶段的助磨效果不同。羟基硅油和丙二醇对矿渣粉的助磨效果最好,在最佳掺量下,比表面积分别增加8.89%和6.67%。DEIPA 和羟基硅油可以明显提高矿渣粉各龄期的强度,增强7%～10%;丙二醇和糖蜜使矿渣粉中后期强度（7d和 28d）提高 10%左右,TEA 对矿渣的助磨效果和增强效果都不明显,助磨剂与不同水泥存在着适应性问题。矿渣的助磨效果 G 与掺量 x 呈指数函数关系：G=P [1-e-λ(x-ω)] 。     

石膏品种和掺量对水泥促凝增强作用的影响

试验结果表明，石膏品种和掺量的改变对水泥的促凝增强作用产生较大影响。石膏掺量相同时，其效果依次为盐石膏≥磷石膏≥二水石膏≥硬石膏。石膏品种相同时，对水泥的促凝增强效果随石膏掺量的增大而提高，但掺量增至一定范围后，使用盐石膏、磷石膏、二水石膏的增强效果增幅呈下降趋势，而使用硬石膏则呈上升势头，并提出最佳石膏掺量。     

掺石膏对矿渣粉生产和应用的影响

研究了掺与不掺石膏对矿渣粉生产工艺效率、矿粉活性以及部分混凝土性能的影响。结果表明,在实验小磨条件下,掺石膏的矿渣粉磨效率比不掺石膏者低6％－10％左右,在大磨条件下,掺石膏的矿渣粉磨效率反而高10％左右。为达到相同活性指数,掺石膏混磨的矿渣粉比表面积应提高20－30m^2/kg,其能耗与不掺石膏的矿渣粉大致相同。同比表面积的矿渣粉,掺与不掺石膏对混凝土强度、收缩和抗硫酸盐性能无明显影响。     

膨胀珍珠岩对矿渣助磨性能的研究

以膨胀珍珠岩掺量变化对矿渣粉磨性能影响来研究其助磨性能。试验表明,膨胀珍珠岩助磨效果为：矿渣＋粉煤灰〉矿渣＋熟料〉矿渣单独粉磨,最佳掺量分别是0.3％、0．4％和0.3％。掺入0.3％膨胀珍珠岩粉磨的水泥,强度随龄期增加逐渐递增,28d抗压强度可提高10MPa。     

一种低熟料矿渣硅酸盐水泥的早强促凝研究

针对低熟料矿渣硅酸盐水泥早期强度低、凝结时间长的问题,研究了外掺外加剂和复合方案对低熟料矿渣硅酸盐水泥凝结时间和抗压强度的影响,并通过Jade软件计算31.5°~32.5°水泥矿物C3S对应的XRD图谱积分面积,用以探讨其促凝早强机理。结果表明:外掺方案中,4%熟石灰外掺时可以提高早期强度和缩短凝结时间,0.03%三乙醇胺可以提高早期强度,0.6%A(早强剂)和0.4%C(促凝剂)复合时其早强促凝效果最为明显。复合方案中,3%半水石膏取代硬石膏时可以缩短凝结时间,但会引起强度降低,在此基础上外掺4%熟石灰可以弥补强度损失,但是早期强度增幅不大。细磨熟料和矿渣粉、3%半水石膏取代硬石膏、外掺4%熟石灰复合时可以较大幅度缩短凝结时间,3d抗压强度提高幅度在17%左右。     

石膏种类对矿渣水泥性能的影响

文章研究了三种石膏对矿渣水泥强度和孔结构的影响。根据石膏在纯水、石灰溶液和水泥中的溶解应及水化特性,探讨了用其它石膏替代二水石膏对矿渣水泥的增强机理。结果表明,石膏溶解度的提高可促进早期水化产物的形成和强度的提高,孔隙率的减少和大孔的减少对提高矿渣水泥的耐久性有利,同时也加速了C3S的水化,从而可明显提高矿渣水泥的早期强度,且对后期强度的提高和性能的改善有益。采用该技术可使矿渣掺量提高15％而不改变其性能。     

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.     

MSWI飞灰制CSA水泥的组成优化及性能研究

以垃圾焚烧（MSWI）飞灰为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙（CSA）水泥熟料,继而着重研究了不同种类和不同掺量的石膏对CSA水泥的抗压强度、水化性能、标准稠度用水量和凝结时间的影响;研究了细度对CSA水泥性能的影响。结果表明：无水石膏和二水石膏均促进C4A3S^-水化,提高CSA水泥的早期强度;无水石膏的最佳掺量是5％,二水石膏可根据实际情况进行调整;掺加无水石膏的CSA水泥其标准稠度用水量较对照水泥C—II低,比对照水泥C—I有所增加;掺加5％无水石膏后水泥的凝结时间与对照水泥C-II接近,当掺量增至10％后出现急凝。本试验中,CSA水泥比表面积在288—580m^2／kg范围时均表现出良好的力学性能。     

高标号钢渣矿渣水泥试验研究

实验结果表明,使用外加剂N(或M)可以大幅度提高钢渣矿渣水泥的强度,3d抗压强度可增加5.0MPa, 28 d抗压强度可提高7.0 MPa,同时,硬石膏或烧石膏在促进水泥水化硬化方面要优于二水石膏。并且在钢渣 矿渣总量达70%的情况下,成功制备出42.5等级的优质水泥。     

同等P2O5掺量下,不同石膏对超硫酸盐水泥水化机理的影响

研究了同等P2O5掺量下的磷石膏、硬石膏和二水石膏对超硫酸盐水泥(SSC)水化机理的影响,其中硬石膏与二水石膏中的P2O5以可溶性分析纯P2O5形式掺入.测试了3个系列SSC净浆试件各龄期抗压强度和孔溶液pH值,对比了其早期水化放热过程的差异,采用XRD、SEM分析了其水化产物相及微观形貌.结果表明:外掺分析纯P2O5的硬石膏基和二水石膏基SSC各龄期抗压强度与孔溶液pH值接近;与磷石膏基SSC相比,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏降低了SSC各龄期孔溶液pH值,对SSC早期强度发展有所减缓,明显促进了后期强度的发展;早期水化放热分析结果显示,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏加快了SSC第二放热峰的出现,缩短了凝结时间;XRD和SEM结果表明,外掺分析纯P2O5的硬石膏与二水石膏对SSC的激发效果比磷石膏更好,用其制备的SSC浆体后期形成了更多更密实的水化硅酸钙与钙矾石.     

脱硫石膏对矿渣水泥性能的影响

本文研究了脱硫石膏对矿渣水泥物理性能的影响。试验结果表明,在一定条件下进行热处理后的脱硫石膏掺入矿渣水泥后可以改善水泥的物理性能,提高水泥的强度及有效地调节水泥的凝结时间;不同的热处理条件和脱硫石膏在矿渣水泥中的掺量对试验结果有不同的影响,为获得最优的性能相对应有一个最佳的热处理条件和掺量范围。当矿渣水泥中硫含量在一定的范围内,随着脱硫石膏掺量的增大,水泥强度也随着增大。因此,在矿渣水泥中可以大量地掺入脱硫石膏来改善矿渣水泥的性能,并有效地利用脱硫石膏这种工业废弃物。     

石膏种类对硅酸盐水泥性能的影响

通过对原材料特性、水泥物理力学性能、水泥水化产物扫描电镜分析等方面的分析试验,研究了不同种类的石膏对硅酸盐水泥性能和水化过程的影响。结果表明:掺加硬石膏的水泥与掺加二水石膏的水泥相比,强度有所降低;半水石膏使硅酸盐水泥标准稠度用水量增大,并且其早期强度较低,不符合国家标准;在水泥中加入磷石膏做缓凝剂,对凝结时间影响较大,但对强度影响不太明显;氟石膏作水泥缓凝剂有良好的效果,水泥强度符合要求,对水泥性能未见不良影响。     

几种激发剂对钢矿粉活性影响的研究

研究了几种单一激发剂不同掺量对钢矿粉活性的激发作用及机理,优选最佳激发剂种类及掺量.结果表明：对钢矿粉激发效果较好的激发剂为半水石膏、氧化钙、二水石膏、硫酸钠、氢氧化钠,其激发剂最优掺量分别为半水石膏0.6％、氧化钙0.15％、二水石膏0.2％、硫酸钠0.15％、氢氧化钠0.03％,其中半水石膏可提高钢矿粉各龄期活性指数8％以上.     

石膏品种对硅酸盐--硫铝酸盐复合体系水泥性能的影响

在试验研究不同石膏品种对硅酸盐-硫铝酸盐复合体系水泥凝结时间、标准稠度需水量、强度等性能影响的基础上,探讨了石膏品种对硅酸盐-硫铝酸盐复合体系水泥性能的影响机理。结果表明：二水石膏对该种复合体系水泥的缓凝作用比硬石膏明显,硬石膏易引起复合体系水泥急凝和需水量增大。石膏品种对硅酸盐一硫铝酸盐复合体系水泥强度的影响较复杂,与水泥体系中含铝矿物及其水化溶液中SO4^2-离子浓度有关;在蒸馏水和饱和石灰水中,二水石膏的溶解速度比硬石膏快,溶解度比硬石膏低。推导证实,石膏的溶解速度和溶解度是决定硅酸盐-硫铝酸盐复合体系水泥性能的主要因素。     

电解锰渣-镁渣制备复合矿渣硫铝酸盐水泥熟料的研究

利用化学分析法、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG-DSC)等检测手段对电解锰渣、镁渣的化学组分、矿物组成、物化性能进行分析.根据分析结果,合理设计以锰渣、镁渣为原料制备硫铝酸盐水泥熟料的配比方案,并考察烧结温度对熟料性质的影响.在制备的水泥熟料中掺入一定量的石膏可制备出早强、快硬的硫铝酸盐水泥.在此过程中测定水化放热过程,并分析石膏掺量与水泥抗折和抗压强度的关系,确定最佳的石膏掺量.实验结果表明,电解锰渣、镁渣可以作为有价值的原料制备硫铝酸盐水泥熟料,两种废渣的掺比可分别达到21%,烧结过程的最佳温度为1260 ℃,保温时间为30 min,此时烧结出的试样的矿物相主要为C2S、C4A3S-.当石膏掺量为15%时,放出的水化总热最多,制备出的水泥力学性能最好,28 d的抗折强度为5.1 MPa,抗压强度为31.2 MPa,抗渗等级达到P6,烧制熟料和水化产物将锰渣和镁渣中的重金属有效的固化稳定,不易被浸出.     

鞍钢钢渣矿渣制备人工鱼礁混凝土复合胶凝材料

以81.5％的矿渣、5％的钢渣、12.5％的脱硫石膏以及1％的水泥熟料,制备出了28 d抗压强度为56.75 MPa的低碱度胶凝材料,该胶凝材料可用于制备低碱度人工鱼礁混凝土.通过改变钢渣和脱硫石膏的掺量,研究了其掺量变化与试件强度的影响关系.实验结果表明:在该体系中,当钢渣掺量小于5％时,胶砂试块的强度随着钢渣的增加而提高;当钢渣掺量大于5％时,胶砂试块的强度随着钢渣掺量的增加而降低,并在钢渣掺基大于20％时快速下降.脱硫石膏的掺量对胶砂试块的强度影响更为显著;当脱硫石膏掺量达到12.5％时,与不含脱硫石膏的试样相比,抗压强度和抗折强度分别提高了168％和176％.利用XRD和SEM分析净浆的水化过程,结果表明,体系在早期水化主要生成AFt相和C-S-H凝胶,并对强度的增长起了主要作用.     

助磨剂在钢渣复合水泥中的应用

研究通过掺加助磨剂粉磨钢渣的方法,提高钢渣微粉的细度和活性,达到高效利用钢渣目的.结果表明,随着钢渣掺量的增加,钢渣复合水泥的抗折强度呈先上升后下降趋势,掺量为30％时抗折强度最高.钢渣复合水泥的28 d抗压强度直线下降,3 d抗压强度先增加后再下降,30％掺量时强度最高,达4.75 MPa.结合实际经济效益,最终确定钢渣复合水泥的配比为熟料-65％、钢渣-30％、石膏-5％,助磨剂A掺量为0.1％时效果最好,相比无助磨剂的钢渣复合水泥,细度降低了49.0％,且28 d抗压强度提高了6 MPa.