低活性钢渣在地面用水泥基自流平砂浆中的应用研究

低活性钢渣经破碎、筛分和研磨处理后制得钢渣砂和钢渣粉,将钢渣砂和钢渣粉分别作为地面用水泥基自流平砂浆中的细骨料和填料,研究其对水泥基自流平砂浆流动度、耐磨性及抗折抗压强度等性能的影响。研究结果表明:用钢渣砂/钢渣粉制备的水泥基自流平砂浆与用天然石英砂/重钙粉制备的砂浆相比,前者具有后期强度高、耐磨性能好、表面不易粉化及生产成本低等优点,其28 d及3 month的抗压强度最高分别提高了6.4%和24.2%,耐磨性最大提高了48.5%。用钢渣砂和钢渣粉制备的水泥基自流平砂浆的其他各项指标均符合JC/T 985-2005标准规定的技术要求。     

预处理磷石膏在自流平材料中的应用

研究了石灰中和蒸压法预处理磷石膏,分析不同转晶剂对磷石膏结构和性能的影响,得出复掺0.015%硫酸铝和0.015%烷基苯磺酸钠预处理所得的α半水磷石膏绝干抗压强度能达到32.7 MPa,外部形貌主要为短柱状。选用粉煤灰、水泥等进行配料分析各组分对半水磷石膏基自流平材料的影响,根据JC/T 1023-2007检验标准检测其性能,并分析其微观结构,确定最佳配比为:α半水磷石膏50%,普通硅酸盐水泥8%,粉煤灰5%。此工艺条件下的自流平材料的绝干抗压强度和抗折强度分别达到16.87 MPa、6.03 MPa,30 min后流动度达到143 mm。     

脱硫石膏自流平材料的研究

利用脱硫石膏作为基本材料,通过加入活性掺合料、碱性激发剂、促凝剂、减水剂、保水剂、耐水胶粉等进行复合改性,配制成一种自流平材料.抗折和抗压强度分别达到6.8 MPa和29.2 MPa,软化系数达到0.82,各项性能指标均优于JC/T985-2005和JC/T1023-2007的标准要求.用脱硫石膏配制自流平材料可实现废...     

天然硬石膏基粉刷石膏激发剂的优选与性能研究

采用结晶水法测定掺加不同种类激发剂硬石膏的水化率以表征激发效果,并通过XRD和SEM对水化产物的相组成和形貌进行表征,优选出适合天然硬石膏基粉刷石膏的激发剂。在此基础上以天然硬石膏为基材制备出粉刷石膏,并对其工作性能、水化硬化性能等进行检测。结果表明,激发剂可显著改善硬石膏活性,不同种类和掺量影响差别较大。单掺5%煅烧明矾28 d水化率可达75%,单掺2%硫酸亚铁和2%草酸钠28 d水化率可达60%;复合激发剂激发效果优于单掺,28 d水化率超过85%;制备的硬石膏基粉刷石膏水化率大于等于80%、初凝时间为1~2 h、抗压强度超过20 MPa且无返霜现象,其他性能符合JC 517-2004。     

水泥掺量对脱硫石膏基自流平材料的影响

主要研究了水泥掺量对石膏基自流平材料力学性能、工作性能、尺寸变化率、微观结构和孔结构的影响.结果表明:在石膏基自流平材料中掺入一定量的水泥,可以优化其孔结构,提高密实度,随着水泥掺量的增加,孔径逐渐细化;当水泥添加量为8％时,自流平材料的工作性能与力学性能达到最优.随着水泥掺量的增加,材料表现出收缩的趋势.     

用脱硫石膏配制自流平材料的研究

自流平地面材料是一种以无机胶凝材料或者有机材料为基材,与可再分散胶粉等外加剂复合而成。用脱硫石膏配制石膏基自流平材料可变废为宝,具有良好的经济效益和市场开发前景。本研究介绍脱硫石膏的基本性质以及处理过程,研究不同晶形转化剂处理后的脱硫石膏配制自流平材料,对其性能的影响,并且研究了自流平材料的组成对其性能的影响和自流平材料的微观结构。     

用磷石膏配制石膏基自流平材料研究

自流平材料以无机胶凝材料或有机材料为基材,与可再分散胶粉(FL51)等外加剂复合制成.用磷石膏配制石膏基自流平材料可变废为宝,具有良好的经济效益和市场开发前景本研究介绍磷石膏的基本性质以及处理过程;研究不同晶形转化剂处理的磷石膏配制自流平材料时,对其性能的影响;并且研究了自流平材料的组成对其性能的影响和自流平材料的微观结构.     

FZ-H800巷道注浆堵水加固水泥基外加剂试验研究

针对目前注浆材料常出现回弹率大、早期强度不够、抗渗抗裂性能不佳等问题,研制了FZ-H800注浆专用水泥基外加剂。对该外加剂不同掺量的浆液进行试验,通过"BGF-7型指针式压浆剂凝结时间测定仪"、无侧限抗压仪、抗渗性测试和自主研发的膨胀率测试装置分别测出配方浆液的凝结时间、抗压强度、抗渗性和膨胀率。通过分析可知,最佳外加剂掺量为10%,常温下10%外加剂掺量的配方浆液初凝时间184 s、终凝时间339 s,凝结时间快;7 d可达45 MPa,28 d强度可接近或达到70 MPa;抗渗等级可达P8以上;膨胀率可达到0.31。FZ-H800注浆专用水泥基外加剂具有凝结快、早强、抗渗性高、微膨胀等特点。     

几种工业废渣的碱激发效果研究

研究了几种碱性激发剂对水淬高炉矿渣、钢渣和粉煤灰三种固体废弃物的激发效果。实验表明,低模数水玻璃对三种废渣的激发效果最好。其中采用水淬高炉矿渣与低模数水玻璃制成的胶凝材料砂浆试块28d抗压强度最高可达到102.26MPa。钢渣与粉煤灰复合制成的胶凝材料比单独使用一种废渣的强度高,显示出明显的叠加效应。     

激发剂对复合胶凝材料微观结构和性能的影响

比较NaOH、NaOH+Na₂SiO₃溶液、NaOH+纳米二氧化硅溶液3种碱激发剂对碱活化磷渣基复合胶凝材料(AAPGF)性能的影响规律。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和红外光谱测试(FTIR)等手段,研究了AAPGF的流动性、凝结时间、力学性能、水化产物形貌等变化。结果表明,不同的激发剂对胶凝材料的性能产生不同的影响。NaOH溶液作为激发剂,胶凝材料凝结时间最长。NaOH+Na₂SO₃溶液作为激发剂时,胶凝材料能够获得较高的强度,28 d抗压强度达到72.7 MPa。NaOH+纳米二氧化硅溶液作激发剂时,抗折强度最高,28 d抗折强度可达12.11 MPa。在3种激发剂激发下的水化产物均以水化硅酸钙(C-S-H)、水化硅铝酸钙(C-A-S-H)为主。NaOH+纳米二氧化硅(NS)溶液中NS不仅能够提供活性物质,而且能够产生微填充效应。     

添加矿粉对灌浆材料流动性影响

流动性是灌浆材料的主要指标之一,其影响因素除减水剂的用量和水灰比外,添加矿粉也会起很大的作用。本研究在确定了水灰比和聚羧酸高效减水剂掺量的情况下,研究石灰石、硅灰和粉煤灰等等量取代水泥时,其对灌浆材料流动性影响,发现石灰石随掺量的增大和粒度的减小,能大幅度提高灌浆材料的流动性;硅灰和粉煤灰在一定掺量范围内对灌浆材料的流动性的提高也有一定的作用。本研究并对各种矿粉改善浆体流动性的机理进行了分析。     

减水剂对尾砂充填材料综合性能影响的实验研究

焦家金矿采用上向分层进路充填采矿法进行开采,目前现场使用的尾砂充填料浆固体浓度为68%,其对尾砂利用不够充分,且早期强度也较低,因此采用提高浓度的方式来增加尾砂利用率,由于提高浓度必然使得充填料浆的流动性能变差,不再满足自流输送的需求,因此在充填料浆中加入减水剂改善高浓度料浆的流动特性。经试验发现在加入萘系减水剂之后,明显提高了充填料浆的流动性,同时泌水率有所增加但增幅较小,凝结时间相应缩短,此外随着减水剂的加入,略微增高了尾砂充填体的强度,随着龄期的增长,减水剂对强度的增加作用越明显,相比不掺减水剂的分级尾砂充填体,3d强度提高了10.8%,28d强度增长了29.6%。     

柔模无机充填材料在巷道快速密闭中的应用

巷道快速密闭是防治煤矿自燃发火常用的技术,其中密闭充填材料的研究意义重大。通过室内正交实验研究了柔模无机充填材料不同配比的坍落度、稠化悬浮性、凝结时间、收缩性及抗压强度。优选出柔模无机充填材料配比,并用于巷道快速密闭实践工程。结果表明：影响料浆流动性能最主要的因素为悬浮剂掺量和水灰比。为保证浆液具有良好的流动性能,悬浮剂掺量应为2.5%,水灰比控制在0.43~0.46;当水灰比为0.46,增强剂掺量为1%时,强度较大;稠化悬浮性能测试及后期收缩性能测试表明浆液水灰比降低,悬浮剂增大,该性能更好;综合各影响因素及各个指标的重要程度,优化出配方在张家峁煤矿13102工作面成功应用。研究成果为巷道快速密闭无机充填材料的配比提供了借鉴。     

膨胀性松散破碎软岩巷道注浆材料研究与应用

为提高水泥基注浆材料对膨胀性松散破碎软岩的加固效果,通过实验室实验对XPM纳米灌注剂-水泥基浆材的流动性、固结率及固结体抗压强度进行了研究,确定了注浆材料的适宜配比。结果表明,使用XPM纳米灌注剂可显著减小水用量,减缓离析沉淀,提高流动度,增强泵注性|缩短凝固时间,减小收缩率,提高固化强度等多重作用,为保证注浆施工质量奠定了基础,并在玉溪煤矿井底车场巷道修复加固中进行了成功应用。     

表面活化煤矸石集料水泥砂浆性能试验研究

将煤矸石颗粒分别置于500℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、900℃、1000℃的温度中煅烧活化,然后按一定级配制作砂浆试件,测定其抗压、抗折强度,评定最佳的集料活化温度;根据基准砂浆流动度,研究不同活化煤矸石集料比例下减水剂的掺入量;测试不同养护龄期、不同活化煤矸石集料比例的水泥砂浆试块的立方体抗压强度与抗氯离子渗透性能,并分析了水灰比与砂浆强度的关系。研究表明,煤矸石集料的最佳活化煅烧温度为750℃左右;水泥砂浆流动度相同时,活化煤矸石集料比例的增大会增加减水剂的加入量;水泥砂浆试件的抗氯离子渗透性能随表面活化煤矸石集料的增加先增强后减弱,活化煤矸石集料比例为35%、水灰比为0.86~1.01时水泥砂浆的后期抗压强度与抗氯离子渗透性能均达到最佳状态。     

减水剂对全尾砂胶结膏体充填料浆中粉状组成分散程度的试验研究

针对减水剂对全尾砂胶结膏体充填料浆中粉状组成的分散程度进行了试验研究,试验中选择了五种粉状组成（水泥、矿渣粉、粉煤灰、石灰石粉和尾砂粉）和四种减水剂（聚羧酸系、萘系、氨基系和脂肪族系）作为研究对象,采用浆体流动度试验测定了五种粉状组成的浆体流动度分别随四种减水剂掺量增加的变化规律。试验结果表明：对于水泥、矿渣粉和粉煤灰浆体,聚羧酸系高效减水剂是分散效果最好的减水剂;对于石灰石粉和尾砂粉浆体,脂肪族高效减水剂是分散效果最好的减水剂。由于脂肪族高效减水剂的单价约为聚羧酸系高效减水剂单价的1/4,结论是脂肪族高效减水剂将是制备全尾砂胶结膏体充填材料的性价比最高的减水剂。     

减水剂对磷尾矿胶结充填料浆输送流动性能影响研究

采用贵州某磷尾矿为骨料、粉煤灰和水泥为胶凝材料,制备了胶结充填料浆。采用扩展度法、流动度法及L型管法研究了聚羧酸系和萘系减水剂对磷尾矿充填料浆流动性能的影响。结果表明,聚羧酸系减水剂添加量为1.2%时对充填料浆流动性能的改变较大,萘系减水剂添加量为8%时料浆流动性可达到较好的效果;二者相比,聚羧酸系减水剂优于萘系减水剂。同时聚羧酸系减水剂对磷尾矿充填料浆具有较强的分散作用,能改变水泥絮凝结构,提高充填料浆的流动性能。     

水胶比对铁尾矿混凝土强度的影响

将鞍钢齐大山铁矿尾矿与高炉矿渣、水泥熟料、脱硫石膏进行3级混磨,形成胶凝材料,然后将胶凝材料与作为骨料的原始粒级铁尾矿混合,并加入减水剂制备成无粗骨料的高强混凝土材料。研究了水胶比对混凝土强度的影响,并通过SEM对水化产物及微观结构进行了分析。试验结果表明,随着水胶比的增大,混凝土的流动度也增大,但抗折强度和抗压强度均呈现下降趋势;结合实际生产需要,利用齐大山铁尾矿制备混凝土最合适的水胶比为0.24。     

化学激发酸性矿渣粉胶砂性能试验研究

以28天最优配方激发酸性矿渣粉为胶凝材料进行试验,分析了质量浓度、灰砂比、减水剂掺量、搅拌时间4个因素对砂浆流动度、失水率、干缩率、抗压强度的影响规律,并且针对灰砂比这一因素将水泥与矿渣粉胶凝材料浆液性能进行了对比。最后选取了合适的比例进行正交试验来优化各因素组合,使砂浆综合性能达到最优。     

膏体尾矿屈服应力的塌落度试验研究

屈服应力是高浓度非牛顿膏体的关键流变参数,是膏体充填输送系统设计的基础。工程应用中采用塌落度这一经验参数评判其流动性,却无法获取准确的屈服应力参数值。通过构建圆柱和圆锥2种理论模型并利用模型与流变仪的测试结果对比,明确塌落度与屈服应力的反比例关系;通过模型计算屈服应力,在较低屈服应力,圆柱比圆锥模型计算结果准确。尾砂膏体塌落度试验表明增大塌落筒的尺寸可以提高模型计算结果的准确性。添加胶结剂的塌落度试验,因胶结剂的物理化学作用,颗粒间产生絮网结构形成悬浊液,料浆更加均质,却增加了料浆的内摩擦力,屈服应力升高。不同粗砂比的塌落度试验显示:因添加的粗颗粒降低了物料整体的比表面积,物料吸附水的能力下降,使大量水分子由吸附态转变为游离态,增强料浆的可流动性使料浆屈服应力显著降低。