碱激发烧煤矸石胶凝材料的硬化机理研究

利用XRD,IR,SEM等方法,研究了NaOH、KOH和钠水玻璃激发烧煤矸石的反应进程和水化产物,对其力学性能、微观结构和硬化机理进行了探讨.结果表明:水化产物是类似于沸石类结构的无定形碱-硅铝凝胶,碱溶液、液固比、养护温度和养护时间等因素影响着水化产物及其强度的形成.采用模数为1.23钠水玻璃与烧煤矸石混合(液固比0.3),在90℃养护条件下反应生成无定型的碱-硅铝酸盐凝胶,而在65℃养护时,硬化浆体中还存在有一定量未反应的硅酸钠晶体.     

碱激发锰渣胶凝材料的探索研究

以锰渣为主要研究对象,采用X射线衍射分析、差热分析等测定方法对原材料进行了物性分析,锰渣的主要矿物组成有SiO_2和CaO,属于碱性废渣,当温度低于550℃时其热稳定性较好.通过对复合碱激发剂的探索可知,当水玻璃模数为1.6时,25%水玻璃、2.5%NaOH和1%K_2CO_3复合激发锰渣后,其碱胶凝材料的凝结时间满足浆体的一般工作要求.在该复合激发剂作用下,以10%硅酸盐水泥熟料等量替代锰渣后,制成的碱激发锰渣胶凝材料的力学强度发展符合胶凝材料的一般规律;其水化过程分析表明,随水化龄期的延长,SiO_2被剥蚀解体量增多,生成较多的C-S-H凝胶及少量沸石类结构复杂的物质,强度逐渐提高.     

无熟料碱激发胶凝材料的研究进展

无熟料碱激发胶凝材料对于解决社会发展中资源与环境间的矛盾具有不可估量的重要意义。对无熟料胶凝材料的分类、反应机理、制备及其性能等研究成果进行了总结,并结合研究现状提出了现存问题以及努力方向。     

铜选矿废水对碱激发粉煤灰/矿渣胶凝材料性能的影响

为加速铜选矿废水(CMw)的资源化利用,采用CMw作为拌合水制备碱激发粉煤灰/矿渣(AAFS)胶凝材料,研究了不同CMw掺量对AAFS凝结时间、水化特性、水化产物、孔结构和抗压强度的影响。结果表明：在AAFS中掺入CMw会略微延长其凝结过程,但略微促进AAFS的水化过程,这与CMw的酸性、有机药剂残留和金属离子有关。通过掺入不同量CMw, AAFS的凝胶孔不断增加,而过渡孔体积逐渐减小,抗压强度呈现出先增大后略微降低的趋势。当CMw掺量为50%时,AAFS的抗压强度提升幅度最大,分别为12.23%(3 d)、21.07%(7 d)、16.74%(28 d)。研究结果可为铜选矿废水的资源化利用提供新的思路和参考。     

一类新型碱激发胶凝材料催化剂的研究进展

碱激发固体铝硅酸盐胶凝材料是先进无机非金属材料的前瞻性研究领域之一, 本文对碱激发铝硅酸盐胶凝材料的分类、制备工艺、形成机理以及潜在的应用前景进行了综述; 详尽地论述了碱激发胶凝材料基新型催化剂的最新研究进展, 综合分析了碱激发胶凝材料作为结构材料研究的局限性, 展望了该材料作为新型催化材料的发展动态。     

赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料的水化特性*

采用XRD、IR、TG-DTA、MIP等手段表征赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料的水化产物及其硬化浆体的孔结构, 研究了解赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料的水化特性。结果表明, 赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料的水化产物主要有C-S-H凝胶、钙矾石和Ca(OH)₂, 前两者对其强度的发展有促进作用; 水化1 d至90 d其中Ca(OH)₂的含量呈先升高后降低的趋势; 随着水化反应的进行在CaO/SiO₂比值较低的赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料中Si-OH基团之间发生聚合反应, 水化产物的聚合度升高; CaO/SiO₂比值为0.95和1.04的赤泥-煤矸石基中钙体系胶凝材料的硬化浆体具有较好的孔结构, 而CaO/SiO₂比值为1.13的胶凝材料硬化浆体的孔结构相对较差。     

自燃煤矸石胶凝材料中钙矾石形成研究

采用XRD分析了自燃煤矸石胶凝材料中活性Al2O3在不同因素影响下水化形成钙矾石的情况.研究结果表明,在相同条件下芒硝存在,时自燃煤矸石中活性Al2O3水化生成钙矾石,而含等量硫的石膏存在时水化浆体中不但有水化产物钙矾石还有未反应的石膏;胶凝体系中不含熟石灰时,活性Al2O3水化首先生成石膏,随着水化的进行再转化成钙矾石,而在有熟石灰时水化则直接生成钙矾石;矿渣促进了自燃煤矸石中Al2O3水化形成钙矾石.     

再生微粉对碱激发胶凝材料性能的影响

以水玻璃与氢氧化钠作为激发剂,利用建筑垃圾再生微粉制备碱激发胶凝材料。研究再生微粉掺量、激发剂掺量(以固含量计)以及激发剂模数对碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能和干燥收缩的影响。研究表明：在再生微粉掺量≤40%,激发剂掺量16%,激发剂模数1.2时,碱激发胶凝材料具有较好的工作性和抗压强度,而再生微粉的“微集料”效应对碱激发胶凝材料的干燥收缩有较强的抑制作用。     

二元体系碱激发胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能研究

以粉煤灰、矿粉、偏高岭土为主要原料制备二元体系复合碱激发胶凝材料,将不同配比的复合碱激发胶凝材料以不同浸泡方式在5%(NH₄)₂SO₄溶液中侵蚀120 d,并通过测定力学性能来优化制备方案,接着利用扫描电镜(SEM)分析不同体系的侵蚀破坏机理。结果表明：粉煤灰-矿粉基(FA-SP)最佳配比为2∶3,且在半浸泡下强度损失严重,出现大量裂缝和盐结晶。偏高岭土-矿粉基(MK-SP)最佳配比为1∶1,结构稳定,半浸泡组与全浸泡组外观形貌没有明显差异,具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能,受NH⁺₄侵蚀作用小。     

活化煤矸石制备路基充填材料的探讨

为解决路基采空区塌陷治理,以及煤矸石资源化利用的难题,分析了物理活化对煤矸石胶凝活性的作用规律,利用煤矸石协同矿粉制备路基充填材料,并对其流变特性、凝结时间、抗压强度、吸水率等工作性能进行测试。实验结果表明：随煤矸石掺量的增加,浆液流动度增大,凝结时间延长,结石体强度逐渐降低。当煤矸石掺量为30%～40%时,煤矸石-矿粉(CG-BFS)体系性能最好,结石体的28 d强度高于P.O32.5水泥,吸水率小于30%,满足路基充填材料的技术要求。     

掺加石灰石煅烧煤矸石及其在水泥水化过程中的作用机理

以江苏宜兴煤矸石为主要研究对象,对其基本物性进行分析可知,其成分以 SiO2、Al2O3为主,CaO含量较低;矿物组成以高岭石和石英为主,属于低钙粘土类物质.在复合矿化剂作用下于1000～1100℃高温煅烧制成活化煤矸石样,分析各活化样的结构特征,并在检验其胶凝性能的基础上,运用化学结合水量、Ca(OH)2量测定等方法对活化煤矸石水泥的水化过程进行追踪测定.研究结果表明,各活化煤矸石的胶凝性能不同,其中以1050℃保温0.5h煅烧而成的活化样对水泥强度的影响最大,将其以30％掺量替代水泥后,体系28d净浆强度达到70.16MPa.水化过程的分析结果与宏观力学强度结果基本吻合.     

煅烧煤矸石粉体材料活性评价方法的研究进展

煤矸石是煤炭开采和加工过程中产生的固体废弃物,将其应用于水泥基材料是煤矸石资源化的有效途径。本文综述了国内外关于煅烧煤矸石粉体材料活性的评价方法——强度评价方法、火山灰性试验方法和现代分析测试方法(XRD、IR、NMR和ICP-AES)。针对煅烧煤矸石活性材料在水泥基材料研究和应用中存在的主要问题,分析阐明了其高效应用于实际工程中的研究重点。为加快煤矸石在水泥基材料中的资源化利用,提出了一些参考性建议。     

以煤矸石为硅铝质原料制备水泥熟料的试验研究

为探索以煤矸石为硅铝质原料制备水泥熟料的热工工艺和合理配方,选取不同配方配制8种水泥生料,在实验室进行不同温度下煅烧水泥熟料的试验研究。对熟料样品进行了f-CaO质量分数测定和矿物组成分析,并对水泥凝结时间、抗压强度、水化放热进行了测试,结果表明:以煤矸石为硅铝质原料制备水泥熟料时,石灰饱和系数KH=0.89~0.95、铝率IM=1.2~1.6、硅率SM=2.1~2.6的范围内配制的水泥生料易烧性较好,适宜的煅烧温度为1400~1450℃。制备的水泥72h水化放热量低于PⅡ42.5型硅酸盐水泥。当熟料理论率值KH=0.95,IM=1.55,SM=2.55时,制备的水泥净浆3d抗压强度为45.3 MPa,28d抗压强度为95.3 MPa。     

用交流阻抗研究碱激发矿渣水泥与硅酸盐水泥的水化和微观结构

交流阻抗是一种灵敏的无损结构测试方法,利用该方法可以可靠并准确地表征体系微观结构的变化。用交流阻抗方法对碱激发矿渣水泥和硅酸盐水泥的水化和微观结构进行研究,并提出了合适的等效电路模型,其中R1和R3分别表示连通孔和非连通孔内导电路径的电阻,n2是与毛细孔有关的常相角指数,n3与凝胶孔有关。实验结果表明R1、R3以及n2均随水化龄期的延长而增大,且碱激发矿渣水泥浆体电阻R1和R3均大于硅酸盐水泥浆体,n2则相反。碱激发矿渣水泥浆体n3在0.93~0.99范围内变化,而硅酸盐水泥浆体n3值则基本保持为0.75不变。     

利用煤矸石制备莫来石陶瓷

以煤矸石为原料,分别引入α-Al2 O3、工业氧化铝、氢氧化铝调整原料配比,以干压成型法制备莫来石陶瓷,研究了铝源和煅烧温度对莫来石陶瓷性能的影响.研究表明:铝硅比对莫来石生成量及制品比热容具有重要作用;随着煅烧温度的提高,试样致密化程度高,力学强度增大,比热容升高;适当延长保温时间会促进晶体发育.以氢氧化铝为铝源,铝...     

Synthesis of β-Sialon from Coal Gangue

It is worth to study the synthesis of β-Sialon from coal gangue,because coal gangue is a waste of cola production and is a high qualit kaolin contained carbon which is a perfect rasw material of contained reducer itself for synthesis of β-Sialon,The study showed that a high conversion rate of 95% from coal gangue to β-Sialon could be obtained by using process of carbothermal reuction nitridation when strictly controlled the thermodynamic conditions of synthesis,For controlling the synthesis conditions easy ,the details of the effects of pco,Po2 and T on the conversion rate of β-Sialon were discussed detailedly and the phase diagrams of oxygen pressure vs composition for Si3N4-AlN-Al2o3-SiO2 system at 1350,1500,and 1600 ℃ were constructed in the paper.