混杂纤维-尾矿砂ECC配合比优化及疲劳性能研究

采用不同种类的纤维和尾矿砂制备环保型混杂纤维-尾矿砂工程水泥基复合材料(MFT-ECC)。以流动度和力学性能为指标,通过正交试验优选了MFT-ECC中不同纤维的最优掺量;通过四点弯曲疲劳试验,对比了不同应力水平下各组ECC试件的疲劳性能;利用扫描电子显微镜观测MFT-ECC的微观结构。结果表明：当聚乙烯醇纤维、碳酸钙晶须、改性聚丙烯纤维的体积掺量分别为0.9%、0.8%、0.3%时,MFT-ECC的流动度和力学性能最优;掺量优选后的MFT-ECC的疲劳性能最好,其疲劳寿命随应力变化敏感性低,与基准组相比,不同应力水平下的强度折减系数分别提高了1.33%和6.56%;尾矿砂的加入使ECC内部产生填充效应和堆积效应,提高了材料的密实度。本研究为制备经济环保、性能优越的ECC材料提供了参考。     

磷石膏稳定红黏土的压缩特性及微观机理

针对红黏土特殊工程性质以及磷石膏固废资源的浪费现象,通过固结试验,以水泥为固化剂,研究不同配合比下磷石膏稳定红黏土的压缩特性,并基于微观结构和矿物组成分析压缩模量变化的机理。结果表明,素红黏土为中压缩性,磷石膏稳定红黏土为中、低压缩性。混合料压缩模量随磷石膏掺量增加先增大后减小,水泥与磷石膏质量比为1∶3时压缩模量最大。各因素对混合料压缩模量的影响程度依次为竖向荷载>水泥掺量>磷石膏掺量。混合料压缩模量与水泥掺量、磷石膏掺量可通过二元三次函数关系拟合。随着磷石膏掺量增加,水泥的水化反应、吸附作用以及钙矾石的生成使混合料孔隙率降低,当水泥与磷石膏质量比为1∶3时,孔隙率最小。当磷石膏掺量继续增大,溶液呈酸性,钙矾石溶解,游离氧化铁减少,团聚体内的胶结作用与咬合作用降低,压缩模量减小。     

磷石膏与铜尾渣的高效耦合固定/稳定化处理

磷石膏(PG)和铜尾渣(CSS)是磷化工和有色冶炼行业中产生的两种固废,含有大量可迁移性有害物质,在堆存过程中能对环境造成污染.向PG、CSS混合渣中添加CaO作为额外钙源、NaOH作为激发剂,加入约30％(质量分数)的水,搅拌均匀,通过机械压模制成固结体(PG-S),经过抗压测试和毒性浸出试验,结果表明:PG-S抗压...     

磷石膏基复合胶凝材料的性能优化及机理研究

采用水泥、矿渣粉、粉煤灰和减水剂对磷石膏进行改性。最终得到的磷石膏基复合胶凝材料的强度为原状磷石膏的2倍,软化系数从0.5提高至0.8。磷石膏基复合胶凝材料的比强度和孔隙率之间存在明显的线性关系,随着孔隙率的减小比强度增加。通过扫描电镜（SEM）对磷石膏基复合胶凝材料微观形貌的演变过程进行表征,发现随着矿渣粉、水泥、粉煤灰和减水剂的掺加,基体由疏松转变为致密;主要的水化产物二水石膏从针状转变为棒状或片状,并且出现了水化硅酸钙（C-S-H）凝胶,其填充于体系内部的孔隙并将二水石膏连成整体。利用X射线衍射（XRD）分析和傅里叶变换红外吸收光谱（FT-IR）测试对水化产物的微观结构进行研究。结果表明,复合体系中的主要产物为二水石膏,但是由于可用水量的减少,体系中仍剩余少量磷石膏未水化。     

高强磷石膏建材的硬化机理

研究了磷石膏高强度新型建材的强化机理，探索了一条不同于国外高压流程的新路。     

过硫磷石膏矿渣水泥浆性能优化研究

通过磷石膏预处理、提高减水剂掺量、添加硫铝酸盐水泥熟料和提高蒸养温度的方法,对过硫磷石膏矿渣水泥浆的物理力学性能进行了优化研究,并通过XRD、SEM对其水化过程和机理进行了探讨。结果表明,磷石膏经钢渣预处理可以缩短过硫磷石膏矿渣水泥浆的凝结时间;适当提高减水剂掺量可以在缩短水泥浆凝结时间的同时显著提高其早期和中后期强度;掺加硫铝酸盐水泥熟料可以显著缩短水泥浆凝结时间并提高其28d强度;合理控制蒸养温度,可以提高水泥浆早期强度且加快模具周转,提高生产效率。     

改性磷石膏对复合水泥性能及水化机理影响的研究

通过对在磷石膏中添加不同碱性改性剂并在合适温度下煅烧，替代天然二水石膏作水泥缓凝剂的研究发现：以15～20wt％的A对磷石膏改性后所制备的水泥性能大幅度提高，各项性能优于纯硅酸盐水泥熟料的性能；改性磷石膏具有调节水泥凝结时间、提高水泥各龄期强度的性能。改性剂与磷石膏中所含的微量杂质在较高温度下发生固相反应，生成难溶性的或易挥发性的物质，提高了磷石膏的活性，促进了水泥水化过程。     

磷石膏-水泥-矿粉复合材料的性能研究

磷β半水石膏中掺入不同质量分数的水泥和矿粉,组成磷石膏-水泥-矿粉复合材料,主要研究了其耐水性能和体积稳定性,并且采用X射线衍射、扫描电子显微镜等技术分析硬化体的水化产物.结果表明:当水泥和矿粉的掺量分别为5％和25％的时候,其28d的软化系数为0.85,同时体积稳定性好.水泥和矿粉水化过程中,生成的主要产物水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石(AFt)会包裹磷石膏晶体,填充在硬化体的空隙之中,并且二水石膏晶体形貌由交错排列的短粗状变为板状.     

磷渣粉改性磷石膏实验研究

以磷建筑石膏为原料,研究磷渣粉对磷建筑石膏力学性能和微观性能的影响。采用抗折抗压试验机研究力学性能,SEM电镜研究微观形貌。结果表明：FDN减水剂添加量为1.5‰,改性磷渣粉掺量在10%~15%范围内时,磷石膏基制品抗折强度均达到7.0 MPa以上,抗压强度达到15.0 MPa以上,约为空白样的2倍,效果显著。通过SEM电镜分析磷建筑石膏水化前后微观形貌,结果表明,添加磷渣改性材料后,磷石膏水化晶体形貌从片状或条状改变成短柱状或中空管状结构,大大提高了磷石膏基材料性能指标,为磷石膏生产石膏砂浆提供了理论和技术支持。     

磷石膏预处理及利用

磷石膏是磷工业的副产物,其中含有磷、氟和有机物等杂质,杂质影响磷石膏的综合利用,需对磷石膏进行预处理。综述了磷石膏用于建筑材料、制硫酸联产水泥等一些常用的资源化方式及磷石膏制取的方法。     

石英砂尾矿和白炭黑对环氧地坪涂料的性能影响研究

添加石英砂尾矿以及白炭黑制备环氧地坪材料,通过适当调节固化剂以及白炭黑、石英砂尾矿之间的配比,以期在一定程度上提高环氧地坪材料的硬度以及各项性能.试验结果表明:使用T-31环氧固化剂,采用涂层方法为中底涂,当水性环氧树脂含量为14 mL时,石英砂尾矿含量为1.2 g,白炭黑含量为1.6 g,环氧地坪材料的硬度可达到3H,耐洗刷次数最多可以达到7800次,耐水性提升到13 d,耐碱性提高到7 d,符合GB/T 22374-2008中优等品的要求,有效提高了环氧地坪涂料的耐磨性和附加值,有望推广应用.     

铁尾矿陶粒混凝土的制备与性能分析

用铁尾矿陶粒替代普通混凝土天然粗骨料,根据《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ/T 12—2019)设计配合比,制备LC30～LC40的铁尾矿陶粒混凝土.测定和计算其力学性能、耐久性、经济性,并与普通混凝土作对比.结果表明,铁尾矿陶粒混凝土能够满足《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ/T 12—2019)中LC30配制强度,其...     

细铁尾矿砂和养护条件对高强碱激发砂浆力学性能及微观结构的影响

本文探究了采用细铁尾矿砂(FIOTS)代替石英砂(SS)制备高强碱激发砂浆(HAAM)的可能性。以粉煤灰和矿粉作为碱激发材料的前驱物,利用MTS万能试验机研究FIOTS/SS质量比及养护条件对粉煤灰-矿粉基HAAM基本力学性能的影响,结合X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),揭示碱激发产物的微观物相组成、形貌特征及化学组成与宏观力学性能的关系。试验结果表明,随着FIOTS/SS质量比的增加,HAAM的抗压强度与劈裂强度逐渐降低。室内养护下HAAM的力学性能最高,其次是标准养护和水中养护,同时水中养护试件力学性能的降低程度随FIOTS替代率增加而更加显著。HAAM力学性能的降低主要由于FIOTS中的Fe元素抑制碱激发反应过程,并生成对力学性能无益的矿物相。     

高碱性铜尾矿的黑曲霉生物浸出

以湖南某高碱性铜尾矿为研究对象,进行了黑曲霉摇瓶浸出实验,研究了浸出时间和PSA培养基成分、含量对铜浸出的影响. 结果表明,浸出时间为7 d时,铜浸出率最高,随浸出时间延长,铜浸出率显著下降. PSA培养基中的马铃薯和蔗糖含量对铜浸出有明显影响,马铃薯含量为200 g/L、蔗糖含量为20 g/L时,铜浸出率最高. 在接种量0.02%(j)、矿浆浓度50 g/L、温度30℃、转速200 r/min、浸出时间7 d、马铃薯和蔗糖含量分别为200 g/L和20 g/L条件下,铜浸出率可达79.03%.     

石英砂尾矿添加到苯丙乳液涂料中的性能研究

本文利用石英砂尾矿逐步取代二氧化钛制作用于外墙涂料的苯丙乳液涂料,对含石英砂尾矿涂料的白度、光泽度、耐碱性、耐候性及耐洗刷性进行了系统测试和对比.结果表明:当石英砂尾矿替代50％～70％的二氧化钛时,制取的苯丙乳液涂料在耐碱性、耐候性、耐洗刷性有所增强.     

大宝山铜尾矿资源化处置与综合利用途径研究

广东大宝山矿是一座大型多金属伴生矿床。对该矿山铜尾矿的研究表明,尾矿中金属元素金、银具有回收价值,非金属矿物绢云母含量已达70％。本研究将回收有价金属和高温发泡陶瓷制备技术相耦合,提取尾矿中的有价金属,并能生产高附加值的建筑材料。该工艺实现尾矿资源化的同时不会对环境造成污染,可以达到无尾矿矿山的目标。     

砂壁状建筑涂料性能特征和仿外墙面砖施工技术

从涂膜装饰效果、应用范围、施工方法、生产成本等方面介绍砂壁状建筑涂料的性能特征;从涂料性能的改善与提高、新品种涂料的开发、涂料应用范围的扩展和施工方法的发展等方面介绍砂壁状建筑涂料近年来的发展。仿外墙面砖施工技术是该类涂料施工方法的重要进展。使用这种施工方法得到的涂膜装饰效果极好,该方法工艺简单、易于操作实施,有推广应用价值。     

金矿尾砂代替长石作建筑陶瓷原料的可行性研究

在分析金尾矿的化学组成、粒度组成和矿物组成的基础上，将其与常用的国内外长石类原料进行了对比，讨论分析了金尾矿代替长石作建筑陶瓷原料的可行性，并对取代长石时尾矿的加工处理工艺进行了初步探讨。     

粉煤灰掺量对海水海砂高性能混凝土性能的影响

通过宏观力学性能、化学收缩、pH值、氯离子浓度等测试和SEM、XRD等微观表征研究粉煤灰掺量对海水海砂高性能混凝土性能的影响。结果表明:为维系钢筋钝化膜稳定,高温蒸养时粉煤灰掺量不宜大于30%(质量分数,下同),标养时粉煤灰掺量不宜大于50%;海水海砂高性能混凝土中游离Cl^-浓度随养护时间波动,前期先升高后骤降,后期缓慢增加,标养条件下Cl^-浓度明显低于高温蒸养条件下;海水海砂高性能混凝土具有早强性,其强度随粉煤灰掺量增加大致呈下降趋势,高温蒸养可明显提高混凝土抗折、抗压强度;粉煤灰掺量越多,残留的未水化颗粒越多,高温蒸养可有效改善混凝土微观结构,提高致密性;粉煤灰掺量过多或过少均会增加硅酸盐水泥体系的化学收缩,粉煤灰掺量为30%和40%时混凝土化学收缩值较小。     

沙漠砂制备混凝土研究进展

采取“因地制宜,就地取材”策略,合理地将沙漠砂用于混凝土制备,是缓解西北地区建筑用砂供需矛盾的一种有效途径。本文首先通过文献研究与统计分析相结合的方法,归纳总结了不同地区沙漠砂基本理化特性;其次,梳理了现阶段沙漠砂制备混凝土研究状况,并对其所存在问题进行了总结概括;最后,展望了沙漠砂混凝土未来研究发展方向。研究表明,沙漠砂在一定条件下可替代或部分替代骨料用于制备混凝土,沙漠砂部分代替河砂制备的混凝土的工作性、力学性能及耐久性(抗冻性、抗高温性)能够满足一般的工程要求,部分情况下甚至优于普通混凝土。本研究可为沙漠砂混凝土在实际工程中的应用提供借鉴,并可为实现沙漠砂的绿色开采及资源化利用提供新的模式参考。