利用城市垃圾焚烧飞灰研制阿利尼特水泥熟料

以城市垃圾焚烧飞灰(以下简称焚烧飞灰)为主要原料,在实验室电炉里成功烧成了阿利尼特水泥熟料,分析了熟料烧成所需适宜的生料组成和最佳煅烧温度,并研究了石膏掺量对阿利尼特水泥强度影响,以及阿利尼特水泥的标准稠度用水量和凝结时间.结果表明:以焚烧飞灰为主要原料合成阿利尼特水泥熟料无需外掺MgO;较适宜的生料化学组成为CaO 55%～59%,SiO2 17%～20%,Al2O3 3%～5%-MgO 0.5%～3%,Cl 8%～10%最佳煅烧温度为1200℃;添加适量石膏有助于提高阿利尼特水泥早期抗压强度;阿利尼特水泥较硅酸盐水泥有较低的标准稠度用水量和较短的凝结时间.     

利用城市垃圾焚烧飞灰烧制阿利尼特水泥熟料的试验研究

以城市垃圾焚烧飞灰(以下简称焚烧飞灰,MSWI)为主要原料,在实验室电炉里成功烧成了阿利尼特水泥熟料,分析了焚烧飞灰掺量、石灰饱和系数(KH)、硅铝比(a)和镁含量(m)对阿利尼特水泥熟料烧成的影响,并研究了阿利尼特水泥的适宜煅烧温度,以及熟料显微结构特征.研究结果表明:生料配料中垃圾焚烧飞灰掺量约为30%,并控制0.95≤KH≤1.05、4.0≤a≤5.0、2.0≤m≤3.0时可制得优质阿利尼特水泥熟料;阿利尼特水泥熟料适宜煅烧温度为1200℃:熟料显微结构呈疏松多孔状,且阿利尼特矿物呈葡萄状颗粒聚集.     

MSWI飞灰制阿利尼特复合水泥基材料的耐久性

以垃圾焚烧(MSWI)飞灰为主要原料,在实验室成功烧制了阿利尼特水泥熟料,基于此试验研究复合阿利尼特水泥基材料的耐久性.试样优选配比为阿利尼特水泥熟料:石膏:混合材(MSWI飞灰/粉煤灰/矿渣粉)=80％:5％:15％.结果表明:掺入混合材可增强阿利尼特水泥基材料的强抗硫酸盐侵蚀能力;不同混合材的掺入还可改善阿利尼特水泥基材料的抗渗性和抗碳化性能,改善幅度为试样AD3(掺15％矿渣粉)＞ AB3(掺15％MSWI飞灰)＞AC3(掺15％粉煤灰);混合材的掺入对干缩性有负面影响.掺加15％MSWI飞灰的试样AB3,随着水化龄期增长,氯离子的溶出量呈降低趋势,且长龄期后溶出量渐趋稳定.     

垃圾焚烧飞灰制备硫铝酸盐水泥的安全性研究

采用垃圾焚烧飞灰辅以其他校正原料,控制碱度、铝硫比和铝硅比分别为1.05、2.5和3,煅烧制得硫铝酸盐水泥熟料,研究了石膏对硫铝酸盐水泥性能及水化过程的影响,并采用不同浸出试验方法分析硬化水泥浆体中重金属的浸出特性。结果表明:以垃圾焚烧飞灰可成功煅烧制得以C4A3S和C2S为主的硫铝酸盐水泥熟料,石膏影响熟料中C4A3S的水化程度和钙矾石生成量,有助于硫铝酸盐水泥早期强度发展;而熟料中C2S持续水化有助于水泥后期强度的稳定增长;采用醋酸作浸出液相对去离子水,使得重金属浸出浓度有所增加;破碎和完整的试样在去离子水、醋酸溶液中重金属浸出浓度均远低于相关标准关于毒性浸出浓度的最高限值。     

白色阿利尼特水泥的形成及其矿物相研究

以石灰石、叶腊石和CaCl2 为主要原料 ,制得了一种新型白水泥。利用XRD ,SEM -EDS等 ,研究了该水泥的适宜烧成温度范围和熟料的显微形貌。研究结果表明 :该白水泥适宜煅烧温度范围为 12 0 0～ 13 5 0℃ ,形成的主要矿物为阿利尼特和少量C1 1 A7·CaCl2 ,随着温度的升高 ,C1 1 A7·CaCl2 逐渐减少 ,在 14 0 0℃ ,阿利尼特开始分解 ,形成了少量的C3S ;在 13 5 0℃下烧成熟料中 ,阿利尼特矿物质为不规则的多面体 ,表面带有平行晶纹 ;熟料为含有大量孔的烧结体 ,烧结体呈三维网络状结构。     

贝壳基生态水泥熟料性能的研究

以贝壳、粘土、粉煤灰、铁粉为原料,制备黑色致密状贝壳基生态水泥熟料.借助XRD、SEM、物理检测等方法对熟料性能、水泥物理性能和水化性能进行了分析.试验表明:煅烧温度1350℃,保温时间20 min,制备的水泥各项性能指标符合GB175-2007通用硅酸盐水泥规定.熟料主要矿物A矿、B矿、C3A、C4AF和少量的C11A7·CaCl2.水化产物为AFt、C-S-H凝胶、Ca(OH)2晶体.研究证实贝壳在低温快烧条件下生产52.5级硅酸盐水泥是可行的.     

利用垃圾焚烧飞灰制备硫铝酸盐水泥及其水化放热特征

以城市垃圾焚烧飞灰为主要原料,在实验室电炉里成功烧成了硫铝酸盐水泥熟料.分析了焚烧飞灰掺量、碱度对熟料烧成的影响,研究了烧成熟料的形貌、化学组成,以及掺加一定量的无水石膏配制的硫铝酸盐水泥物理性能及其水化放热特征.结果表明:以焚烧飞灰为主要原料可以煅烧得到理想的硫铝酸盐水泥熟料;生料配比中焚烧飞灰掺量不宜超过30%,所...     

掺石膏白色阿利尼特水泥早期水化产物形成的研究

利用DTA,XRD,SEM等方法,研究了石膏对新型白色阿利尼特水泥的早期水化产物形成的影响。结果表明,石膏能明显加快该水泥水化产物的形成,提高其强度,该水泥的主要早期水化产物为C-S-H凝胶和Ca(OH)_2,还有少量的C_3A·3CaSO_4·32H_2O和C_3A·CaCl_2·H_(10)。     

阿利尼特水泥及其混凝土的建筑技术性能

阿利尼特水泥由低温合成的熟料和石膏共同粉磨而制成,最佳SO_3含量为2.5～3.5％。可以采用磷石膏或硼石膏代替天然石膏。硼石膏会使水泥的需水量有所降低和延长水泥浆的凝结时间。掺加石膏可强化阿利尼特水泥的硬化并提高水泥活性(图1)。根据对阿利尼特水泥质量和用途的要求,可以在阿利尼特水泥组成中掺加10～30％的活性矿物混合材,在阿利尼特矿渣水泥中可掺加30～50％的活性矿物混合材。     

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。     

利用城市垃圾焚烧飞灰煅烧水泥熟料初探

针对垃圾焚烧飞灰化学组成上的特点,进行了利用垃圾焚烧飞灰烧制水泥熟料的探索研究,通过试验研究了其对水泥生料的易烧性、烧制的水泥熟料的力学性能和水化速率等的影响规律。研究结果表明,垃圾焚烧飞灰可以用作水泥原料从而有效地降低其处置成本,减少其对环境造成的二次污染,硬化水泥浆体水化28d时各重金属浸出量低于鉴别标准规定的指标,是一种有待开发的潜在的水泥原料资源。     

Synthesis and Hydration Characteristics of Alinite Cement

A chlorine-bearing alinite cement was synthesized using reagent-grade chemicals, and the phase evolution and hydration behavior of the alinite clinker were examined. The effects of the MgO content on alinite formation and hydration also were investigated. Alinite began to appear at 1000°C from β-C₂S, C₁₁A₇CaCl₂, and unreacted raw materials, and an almost single-phase alinite was obtained at 1300°C. The alinite phase also was produced without MgO addition. However, CaO, β-C₂S, and C₁₁A₇CaCl₂ phases were present. Alinite cements hydrated rapidly after a short incubation period, and the hydration products were C-S-H gels, Ca(OH)₂, and a Fridel's saltlike phase. The local environmental changes of silicon and aluminum during the formation and hydration of alinite were determined using magic-angle-spinning nuclear magnetic resonance spectroscopy. The Cl⁻-ion exsolution from the alinite paste during hydration was measured using ion chromatography.     

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.     

垃圾焚烧飞灰胶凝活性和水泥对其固化效果的研究

垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧后烟气除尘器收下的物质,其主要成分属CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O体系,与目前常用的高炉矿渣、粉煤灰等辅助性胶凝材料非常接近,因其中含有能被水浸出的重金属物质而被认为是危险废物,必须对之进行稳定及固化处理。通过试验研究了掺入垃圾焚烧飞灰的硬化水泥浆体的力学性能和水化机理,考察了水泥固化垃圾焚烧飞灰的效果,探讨了垃圾焚烧飞灰作为辅助性胶凝材料利用的可行性。研究表明:垃圾焚烧飞灰的水化反应活性较低,它的掺入在一定程度上延缓了水泥的水化过程,虽然其水化过程可以形成适量的钙矾石,对强度发展有利,但掺量较大时会显著降低水泥强度;采用水泥稳定及固化垃圾焚烧飞灰的效果良好,垃圾焚烧飞灰中重金属可以通过包容、替代或吸收等形式固化进水化产物结构中。     

Preparation and hydration study of alinite cement

A laboratory alinite clinker was prepared at 1200°C by using industrial raw materials and adding 2.6% CaCl₂ to the raw mix. The structure of the clinker was studied by XRD and SEM. Three cements were prepared by intergrinding the clinker with 4, 6 and 8% gypsum. Compressive Strength development of these cements was studied up to 90 days. Hydration phenomena were also studied by XRD and SEM in pastes cured for 7, 28, and 90 days. Useful information is drawn concerning the structure of alinite clinker and the hydration phenomena of these cements.     

公路粉煤灰水泥的研制（一）

文中研究了熟料掺量、复合激发剂、石膏掺量、水泥颗粒粒度对公路粉煤灰水泥的影响.获得了公路粉煤灰水泥的最佳配料方案和工艺参数.与粉煤灰硅酸盐水泥性能相比,公路粉煤灰水泥早期强度略低于粉煤灰硅酸盐水泥,凝结时间较长,但其7d～28d水化龄期内的强度增长率较高,28d强度已赶上或超过粉煤灰硅酸盐水泥,胶砂流动度好.     

污泥灰替代粘土制备水泥熟料的试验研究

在率值不变(IM ＝1.31,SM＝2.62,KH＝0.89)的前提下,用污泥灰替代(替代量0wt%、25wt%、50wt%、75wt%和100wt%)粘土煅烧水泥熟料.研究了水泥生料易烧性的变化;通过分析水泥熟料XRD图谱和NMR图谱;研究了水泥熟料矿相组成和含量变化;借助SEM,研究了污泥灰对水泥熟料微观结构的影响.研究表明,污泥灰的掺加不仅不会改变生料的率值,而且会降低水泥生料的易烧性,增大水泥熟料中C2S的含量,降低了C3S含量,说明污泥灰可以替代粘土用作水泥原料.     

海工水泥原料组成的优化试验研究*

根据国家标准对海工水泥原材料组成的要求,本文以粉煤灰、矿粉、硅灰为混合材与硅酸盐水泥熟料、石膏复合,通过水泥砂浆物理性能试验、抗渗性能试验、抗硫酸盐侵蚀试验和混凝土氯离子扩散系数试验,优化、确定了海工水泥合理的原材料组成范围。试验结果表明,当熟料掺量≥33%,硅灰掺量≤3%时,所制备的海工水泥的力学性能满足国家标准42.5级海工水泥的要求;以33%的熟料、7%的石膏、17%的粉煤灰、40%的矿粉和3%的硅灰制备的海工水泥具有较好的早期、后期强度和良好的耐久性能。XRD和SEM分析结果表明,与普通硅酸盐水泥相比,海工水泥水化体系中AFt含量多,可提高水泥石的致密度,减小孔隙率,使水泥硬化体具有优异的力学性能和耐久性能。