高炉矿渣-粉煤灰-脱硫石膏-水泥制备硅酸钙板的协同水化机理

以高炉矿渣、粉煤灰、脱硫石膏和水泥为原料,通过搅拌-压力成型-预养-脱模-蒸压养护的工艺流程制备硅酸钙板,研究了原料配方、蒸养时间对硅酸钙板抗折强度的影响,并采用DSC、XRD、IR和SEM等方法研究了混合原料的协同水化历程和水化产物的微观结构.结果表明:高炉矿渣、粉煤灰、脱硫石膏和水泥最佳配比为50％、5％、25％和20％,最佳蒸压温度和时间分别为180℃和10 h,原料在协同水化历程中依次生成了C-S-H凝胶、片状托贝莫来石、纤维状钙矾石和针状硬硅钙石,硬硅钙石的生成使得硅酸钙板的强度得以提升.     

含硫酸盐类固废对硅酸盐水泥水化影响研究

本文研究了不同种类的含硫酸盐固废对硅酸盐水泥水化的影响,测试了含硫酸盐固废水泥力学性能、凝结时间、线性膨胀率随SO₃含量变化的规律,采用化学结合水、XRD和SEM等测试手段揭示了不同含硫酸盐固废对硅酸盐水泥水化的影响机理。结果表明,随SO₃含量增加,含硫酸盐固废水泥胶砂抗折强度和抗压强度均先增大后减小,初凝时间和终凝时间均呈增加趋势并在SO₃含量达到一定值后增加速度放缓,线性膨胀率均不断增大。由于不同的含硫酸盐固废的硫酸盐存在形式不同,硫酸盐溶出的速率也有差别,与水泥中铝酸三钙反应生成钙矾石(或单硫型水化硫铝酸钙)的速率和数量也不同,相同龄期下的水化程度也不同,因此不同的含硫酸盐固废对水泥力学性能、凝结时间和线性膨胀率等性能的影响存在一定差异。     

我国工业固废制备陶粒资源化利用的研究进展

部分工业固废是极佳的陶粒基体材料,资源化利用工业固废制备陶粒产品可规模化消纳工业固废,同时形成良好的社会环境效益和客观的经济效益.通过文献调研,本文介绍了近几年我国工业固废产生和处理的总体情况,阐述了利用工业固体废弃物制备陶粒的可行性,从所涉及的主要原理以及工艺技术总结了工业固废制备陶粒的理论基础,分析了工业固废制备陶粒的资源化利用和研究现状,表明了目前存在的主要问题并做出合理展望.     

固废基路用胶凝材料配制及性能研究

以粉煤灰、电石渣、脱硫石膏、钢渣、矿渣等工业固体废弃物为主要原料,配制道路水稳层路用胶凝材料,全部或部分替代路用水泥,开展原料预处理加工和配比优化实验,考察原料细度和原料配方对胶凝试块强度的影响。结果表明：通过粉磨机械力活化,可明显增强固废的胶凝活性,其中,适宜的粉煤灰、电石渣、脱硫石膏、矿渣粉的中位径D50范围为8～12μm,而适宜的钢渣微粉中位径D50为5～8μm之间;通过固废超微粉原料间配方优化,可获得7 d和28 d强度分别为29.3 MPa和37.5 MPa的70%固废掺加量的无机胶凝粉体材料,该固废优化配比为粉煤灰：电石渣：脱硫石膏：钢渣：矿渣=31.8∶13.6∶9.1∶27.3∶18.2,按比例加入30%P·S42.5水泥,在此配方体系下,胶砂试块强度可以达到或超过纯路用32.5水泥强度指标。     

固废基复合胶凝材料配比优化设计及协同效应研究

利用多种固废协同制备固废基复合胶凝材料(MSSWB)是固废资源化利用的有效途径,然而,相对复杂的原材料组成和较低的力学性能限制了MSSWB的应用。本文首先借助D-optimal设计方法设计了100组实验配比作为数据集,然后创建了PSO-BP模型用于MSSWB力学性能的预测,并通过粒子群优化算法(PSO)确定了各原材料的最佳质量配比,最后采用XRD、TG-DTG和NMR等微观分析方法研究了MSSWB的水化产物以及多元固废之间的协同效应。结果表明：PSO-BP模型可有效预测胶凝材料的抗压强度,经粒子群优化算法优化后的配比强度明显高于未优化配比强度,最优配比组的28 d胶砂抗压强度较未优化配比组提高了20.8%;优化配比组的较高强度主要与水化产物钙矾石和C-S-H凝胶生成量较多且水化产物之间的交联度较高有关,这表明各原材料配比优化之后,其协同效应更加明显。     

工信部对工业固废综合利用技术目录进行公示

2月19日,工信部对《工业固体废物综合利用先进适用技术目录（征求意见稿）》进行公示。《目录》几乎涵盖了所有化工行业的大宗固体废物。业内专家认为,通过推广这些工业固体废物综合利用的先进适用技术,必将对提高化工行业固废综合利用技术水平起到积极效果,但还需确保在业内得到有效落实,提高先进技术的普及率,同时应努力完善相关的标准体系。     

实验参数对固废基发泡混凝土试块性能的影响研究

以超细粉煤灰和钢渣超微粉为主要原料,配加少量水泥和铝粉发泡剂制备发泡混凝土试块.实验系统考察了不同水灰比、发泡剂掺量、发泡温度对发泡混凝土试块的绝干密度、抗压强度、吸水率和孔隙率的影响.结果表明,铝粉发泡剂掺量从1‰增加到7‰,所得试块的绝干密度和抗压强度分别降低36％和84％;而对应的吸水率和孔隙率增加幅度分别高达79％和30％.水灰比从0.65增加到0.95,所得试块的绝干密度和抗压强度分别降低26％和82％;而对应的吸水率和孔隙率均出现"先增后减"趋势,其中吸水率增加幅度为34％,降低幅度为24％;孔隙率增加幅度为18％,降低幅度为9％.发泡温度从25 ℃增加到90 ℃时,试块的绝干密度和抗压强度整体上呈"先降后升"趋势,绝干密度降幅约为30％,升幅约为60％;抗压强度降幅为50％,升幅高达140％.优化后的实验条件为:铝粉掺量1‰～3‰、水灰比65％～75％、发泡温度40 ℃左右.试块抗压强度与绝干密度随制备条件变化幅度不一致,这说明有可能通过制备工艺优化获得"高强度、低密度"的发泡混凝土产品.     

基于循环经济的冶金固废综合利用模式探索

本研究旨在探索基于循环经济原则的冶金固废综合利用模式。文章首先概述了冶金固废的类型、产生量及其处理现状,揭示了这些固废对环境的潜在影响和处理过程中面临的挑战。其次,本文探讨了循环经济原则在冶金固废处理中的应用,包括资源回收、废物再利用和减少环境影响的策略。再次,文章着重分析了几种冶金固废的资源化利用途径,包括废渣的建筑材料应用、废气的能源回收等,并通过案例分析展示了这些模式的实际效果和潜力。最终,本研究强调了基于循环经济的冶金固废综合利用对于资源可持续性和环境保护的重要性,提出了对未来发展方向的建议。     

免烧结免蒸养粉煤灰砖的力学性能及水化机理

以提取微珠后的粉煤灰残灰为主要原料(掺量为85%),辅以少量的钙质材料及微量的激发剂,通过研究不同原料配方、成型压力、养护方式对粉煤灰砖力学性能的影响,探索免烧结免蒸养承重粉煤灰砖的最佳制作工艺,通过粉煤灰砖的不同龄期的强度及微观结构,分析了粉煤灰残灰的激活及水化机理。     

高温条件下超高性能水泥基复合材料水化放热研究

超高性能水泥基复合材料组分复杂,高温养护会使水泥基材料水化过程发生显著变化,其早期水化、硬化及微结构形成机理仍存在众多疑惑.本文利用等温量热仪对不同水灰比、不同养护温度、不同矿物掺合料下的超高性能水泥基复合材料的水化放热过程进行研究.试验结果表明,减小水灰比、提高养护温度都将促进超高性能水泥基复合材料的水化放热进程;此外,硅灰的掺入能明显促进水化,但粉煤灰却有着延缓的作用.     

利用高岭土下脚料制备纤维硅酸钙板的实验研究

本文尝试采用高岭土下脚料取代部分天然石英粉制备纤维硅酸钙板,并通过XRD和扫描电镜测试分析其内部的晶体生成种类、结晶程度和晶体的形貌.实验结果发现掺加高岭土下脚料不会改变纤维硅酸钙板内部矿物晶体的种类,且掺加少量的高岭土下脚料有利于纤维硅酸钙板内部晶体的发育,但当掺量较大时,不利于其内部矿物晶体的发育.     

利用固体废弃物制备硫铝酸盐水泥的研究进展

硫铝酸盐水泥具有早强、高强、抗冻、抗渗、耐腐蚀和低碱度等优良特性,生产能耗更低.本文对利用固体废弃物为原料制备硫铝酸盐水泥的国内外研究现状进行了介绍,综述了赤泥、脱硫灰渣、城市垃圾焚烧飞灰、粉煤灰等固体废弃物的性能以及对硫铝酸盐水泥熟料水化特性、物相组成、机械强度等性能的影响.最后提出如果能充分有效地利用固体废弃物,硫铝酸盐水泥工业将在实施循环经济和可持续发展战略中具有更大的优势.     

蒸压养护下掺石英粉地聚合物的力学性能及微观结构

本文中以偏高岭土、磨细石英粉为粉体原料,不同模数的水玻璃为碱激发剂,制备地聚合物,并在高温高压蒸汽条件下养护(200 ℃,1.58 MPa).通过单因素实验分析,讨论了水玻璃模数、磨细石英粉掺量、水胶比、碱掺量以及蒸压时间对地聚合物的抗压强度的影响,并采用SEM电镜进行微观分析.研究结果表明:石英粉的掺入提高了地聚合物的抗压强度;采用模数为1.6的水玻璃作为碱激发剂、16％的碱掺量、45％的石英粉的掺量、0.46的水胶比,蒸压养护3h即可得到抗压强度为76.6 MPa的地聚合物;微观结构研究表明,在蒸压养护和一定的碱环境条件下,磨细石英粉表现出一定的活性,其表面有被侵蚀的痕迹,磨细石英粉与地聚合物基体结合紧密,有利于地聚合物抗压强度的提高.     

钙硅比对水热合成水化硅酸钙实验的影响研究

针对钙硅比对水化硅酸钙产品成分与结构影响较大的现象,为了分析这种影响规律,实验过程中按照不同钙硅比配入原料,采用水热合成法制备水化硅酸钙,实验最终得到了钙硅比对产物水化硅酸钙物相微观结构以及聚合度的影响规律.对实验产物进行XRD分析发现,随着钙硅比的升高,分析结果中出现了Tobermorite(托勃莫来石)以及硬钙硅石的相.通过对产物SEM分析发现,随着钙硅比的升高,产物颗粒表面微观结构变得疏松.通过红外分析发现,产物聚合度随着钙硅比的升高而降低.     

PHC管桩蒸压养护混凝土的力学性能与界面亚微观结构

对掺不同矿物掺合料的PHC管桩混凝土进行力学性能测试,采用环境扫描电子显微镜和压汞等测试方法,对混凝土界面亚微观结构进行形态观察以及孔隙率特征分析.结果表明:经过常压-蒸压二次养护的混凝土力学性能明显提高,强度增幅从19.2％到65.3％不等;掺20％磨细硅砂粉和30％矿粉的PHC管桩混凝土经过蒸压养护后抗压强度达80 MPa以上;通过ESEM观察到蒸压混凝土浆-集料界面富集托贝莫来石晶体C5S6H5.孔结构测试结果可以解释宏观力学性能测试结果.掺30％矿粉的PHC管桩蒸压混凝土力学性能最佳.     

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。     

钙盐调凝剂对硅酸盐水泥水化性能的影响

本文研究了硫酸钙和氯化钙两种钙盐在不同的掺量下对硅酸盐水泥水化性能的影响,试验发现随着两种钙盐掺量的增大,水泥标准稠度值呈现先减小后增大的趋势,且氯化钙的流动度保持效果没有硫酸钙好,但是氯化钙对水泥强度的发展贡献更大,而掺硫酸钙随着掺量达到2‰后,28 d强度出现倒缩.     

利用陶瓷抛光渣制备纤维增强硅酸钙板的试验研究

本文使用陶瓷抛光渣取代天然石英粉制备纤维增强硅酸钙板,探讨了陶瓷抛光渣的掺量对纤维增强硅酸钙板抗折强度的影响,并通过XRD和SEM分析了陶瓷抛光渣的掺入对纤维增强硅酸钙板内部的矿物晶体种类、结晶程度和晶体形貌的影响.实验结果表明,掺加陶瓷抛光渣不会改变纤维增强硅酸钙板内部主要矿物晶体的种类,但是矿物晶体的发育程度会随着掺量的增加而降低,并最终使纤维增强硅酸钙板的抗折强度下降.少量的陶瓷抛光渣取代石英粉生产纤维增强硅酸钙板是可行的,考虑到生产和工程实际,陶瓷抛光渣取代石英粉的取代量应控制在15％以内.     

不同条件对合成水化硅酸钙结构与性能的影响研究综述

综述了水化硅酸钙的合成方法与合成条件对其结构与性能影响的研究现状,系统分析了不同钙硅比、温度、时间以及干燥条件等因素对水化硅酸钙的分子层结构和表面密度的影响规律,探讨了不同合成条件与水化硅酸钙结构与性能之间的关联度.