铜渣-水泥复合胶凝材料力学性能研究

铜渣以5%、10%、15%的比例取代水泥制备铜渣-水泥复合胶凝材料.研究铜渣对水泥基胶凝材料标准稠度用水量、凝结时间、净浆抗压强度、胶砂抗折与抗压强度的影响,并利用XRD、TG/DSC和SEM-EDS技术手段分析掺入铜渣后水泥基胶凝材料物相和微观形貌的变化.研究结果表明:铜渣掺入会使水泥胶凝材料的标准稠度用水量增加,凝结时间延长,一定程度上提高水泥胶凝材料的抗折、抗压强度;铜渣-水泥胶凝材料的主要水化产物和水泥胶凝材料类似,并有Fe(OH)3/Fe(OH)2凝胶生成.铜渣-水泥复合胶凝材料微观结构较水泥胶凝材料密实.     

游离氧化钙对水泥性能的影响

本文研究了低温(1300℃)烧成的不同性状的fCaO对水泥的标准稠度需水量、凝结时间、体积安定性和抗压强度等主要物理性能的影响。试验结果表明,fCaO的早期水化使水泥的标准稠度需水量增加、凝结时间缩短。水泥的体积安定性除与fCaO的含量有关外,更主要地取决于它的水化活性,并且还与硬化水泥浆体的结构和性能有关。fCaO的水化活性主要取决于烧成时杂质离子的作用。fCaO对体积安定性和抗压强度的影响结果并不是完全相同的。     

粉煤灰-矿渣微粉-脱硫石膏三元胶凝体系的物理力学性能研究

系统研究了粉煤灰-矿渣微粉-脱硫石膏三元胶凝体系的稠度、体积密度、抗折强度、抗压强度、软化系数和粘结拉伸强度等物理力学性能的变化规律。结果表明,相比于纯脱硫石膏,粉煤灰-矿渣微粉-脱硫石膏三元胶凝体系稠度明显增大,具有更好的流动性,略高的新拌体积密度和硬化体积密度,更高的抗折强度、抗压强度和粘结拉伸强度,尤其是后期抗折强度和抗压强度,软化系数也明显增大,耐水性明显提高;且随着粉煤灰和矿渣微粉含量增大,粉煤灰-矿渣微粉-脱硫石膏三元胶凝体系的上述物理力学性能明显提高。     

黑渣粉掺量对水泥性能影响的研究

本文利用"黑渣粉",即煤变油项目排出的尾渣作为配制水泥的混合材,研究了不同掺量黑渣粉a(无石膏掺加的黑渣粉)、黑渣粉b(石膏掺量为10%的黑渣粉)对水泥的凝结时间、胶砂流动度、标准稠度用水量、胶砂强度的性能影响。试验结果表明:黑渣粉的掺入可降低水泥胶砂流动度,降低水泥凝结时间,水泥标准稠度用水量有所增加,但增加幅度不大;黑渣粉掺量越大,水泥强度下降幅度越大,当掺量为30%时,水泥胶砂抗压强度不符合技术要求。综上所述,黑渣粉掺量范围在10%~20%,水泥各项性能均能达到标准要求。     

钛矿渣-固硫灰作混合材制备复合水泥性能研究

基于钛矿渣的减水作用和固硫灰活性及活性激发的特点,提出将钛矿渣和固硫灰复掺做水泥混合材制备复合水泥,对所制备复合水泥的基本物理性能、与外加剂相容性及水化放热特性进行了研究。结果表明：将钛矿渣和固硫灰以2∶1的质量比替代硅酸盐水泥熟料后共磨,所制备的水泥安定性合格,凝结时间正常,标准稠度用水量优良;与外加剂的适应性好,强度随混合材掺量的增加而降低,随粉磨时间的增加而增加;在替代40%熟料情况下可制得符合P·C42.5R强度指标的水泥。钛矿渣的引入改善了单掺固硫灰SO3含量高、水化放热大的缺点,有利于复合水泥在工程中的应用。     

Horomill粉磨系统产能及水泥性能试验研究

对Horomill系统的生产能力和能耗进行了分析,同时对Horomill系统生产的水泥性能进行研究。结果表明,水泥的颗粒形貌特征及颗粒级配十分合理,80μm以上的颗粒基本不存在,对比其他类型的粉磨系统,水泥的标准稠度用水量增加10％-15％,凝结时间降低20～50min,有利于水泥强度的发挥。水泥的3d抗压强度增加4-6MPa,28d抗压强度增加约3MPa。随着混合材掺量的增加,水泥的标准稠度用水量和凝结时间都有着显著变化。     

造气炉渣灰粉作水泥混合材的应用研究

研究了造气炉渣灰粉作为水泥混合材对水泥性能的影响,结果表明:掺入炉渣灰粉的水泥随着其掺量的增加,标准稠度用水量增加;掺量小于30%时,水泥的凝结时间基本保持不变,当掺量在30%～50%时,水泥终凝时间不超过5小时,满足一般结构工程施工快凝的要求;当掺量小于40%时,水泥的抗压与抗折强度均能达到32.5强度等级要求.     

磷渣混合材对水泥性能的影响

磷渣是磷矿生产时排出的工业废渣,它的化学成分与炼铁高炉矿渣相近,主要含SiO_2、CaO、Al_2O_3、Fe_2O_3及少量的P_2O_5。颜色为清灰色,且随P_2O_5含量的增加而变深,经过水淬后多为粗砂粒大小的不规则的颗粒。我们经过多次试验,证明用磷渣作水泥混合材对水泥的强度、水泥的标准稠度用水量及凝结时间、安定性等物理性质的影响均在国标允许的范围内,并且具有较好的活性。1985年在我厂试生     

低热钢渣矿渣硅酸盐水泥的研制(Ⅰ):水泥的配比与性能

利用熟料、钢渣、矿渣和石膏粉配制低热钢渣矿渣硅酸盐水泥,将矿渣、钢渣掺量对水泥各种性能影响以二维等值线表征.结果表明:掺加钢渣、矿渣分别降低和增加水泥的标准稠度用水量,两者都延迟水泥的初、终凝时间,钢渣的延迟作用比矿渣大.水泥强度随着钢渣量的增加而降低,矿渣掺量对强度的影响是先随矿渣掺量的增加而提高,然后又随着矿渣掺量增加而降低,矿渣掺量存在一个最佳值.矿渣对强度的增强作用是后期比早期大,抗折比抗压大.掺入钢渣矿渣混合材都能显著降低水泥早期水化热,钢渣替代熟料降低早期水化热的值是等量矿渣替代熟料的1.5倍,双掺混合材比单掺降低早期水化热作用大.     

氧化石墨烯对矿渣粉磨和水泥混凝土性能的影响

为了研究氧化石墨烯对矿渣粉磨及水泥混凝土性能的影响,本文采用氧化石墨烯、丙三醇、三乙醇胺做助磨剂,通过测量矿渣粉体休止角、细度、颗粒分布研究对矿渣粉磨的影响;通过测试水泥强度、标准稠度用水量、凝结时间、安定性研究对矿渣水泥性能的影响;通过测试混凝土塌落度、28 d强度、抗侵蚀系数研究对混凝土性能的影响。结果表明：与传统助磨剂三乙醇胺、丙三醇相比,氧化石墨烯同样具有类似的助磨效果,并提高了矿渣水泥和混凝土的28 d强度,与空白样相比,矿渣水泥强度和混凝土28 d抗压强度分别提高10%和5.8%,混凝土的流动性和抗侵蚀性也有一定程度的提高,混凝土试块的抗OH-侵蚀系数和抗SO42-侵蚀系数分别为0.976和0.973。     

再生微粉对干混砂浆性能的影响研究

为了促进建筑垃圾的再生利用,通过再生微粉替代部分水泥制备干混砂浆,探究再生微粉细度、掺量和复掺比对砂浆稠度、抗压强度、抗折强度和显微结构的影响规律。结果表明,随着再生微粉颗粒细度的减小,砂浆稠度整体呈下降趋势,28 d抗压、抗折强度均呈增加趋势,研磨40 h时,其强度达到最大值。随着再生微粉掺量的增加,砂浆稠度呈下降趋势,28 d抗压、抗折强度呈先增加后降低的趋势,当掺量为10%(质量分数)时,抗压强度达到最大值。随着再生微粉复掺比(质量比)的增大,砂浆稠度呈下降趋势,砂浆的28 d抗压、抗折强度呈先增加后降低的趋势,当研磨20 h的微粉与未研磨微粉复掺比为6∶4时,其抗压强度达到最大值。     

碱-矿渣水泥缓凝剂的研究

根据碱-矿渣水泥的水化机理,研制出HN-1和HN-2型碱-矿渣水泥缓凝刺,本文主要介绍HN-1和HN-2这两种缓凝剂不同掺量对碱-矿渣水泥凝结时间和强度的影响。试验结果表明．HN—1和HN-2这两种缓凝剂可以有效延长碱-矿渣水泥的凝结时间,而且碱-矿渣水泥的净浆抗压强度和胶砂抗折强度、抗压强度与未加缓凝剂相比在低掺量时有所提高,在高掺量时有-定程度的下降。     

一种矾土尾矿渣作水泥混合材的试验研究

本文探讨了一种矾土尾矿渣作为混合材对水泥性能的影响。分析了矾土尾矿渣的矿物及颗粒组成,测定了尾矿渣水泥的标准稠度需水量、凝结时间、强度等性能。结果表明:矾土尾矿渣主要含有高岭石类(多水高岭石、珍珠陶土、地开石等)、一水铝石和云母类(白云母、钾云母、多硅锂云母等)等矿物。经煅烧处理的尾矿渣用作混合材,水泥的标准稠度需水量偏高,凝结时间明显缩短,抗压强度稍低于矿渣微粉而高于粉煤灰;煅烧处理的尾矿渣与矿渣微粉、粉煤灰复掺,有助于降低需水量及提高水泥强度。     

矿渣沸石基水泥的试验研究

研究了矿渣沸石基水泥中原料组成含量对水泥的强度、凝结时间及标准稠度等性能的影响规律,并探讨了该水泥体系的水化机理。研究结果表明,以30%的沸石、25%的熟料、34%的矿渣、6%的钢渣和5%的石膏,可以制备出3d抗压强度达15.3MPa、28 d抗压强度达42.8 MPa的矿渣沸石基水泥。该水泥的主要水化产物为C-S-H凝胶和水化硫铝酸钙。     

丙烯酸镁与掺合料复合对水泥性能的影响

为了克服水泥抗冲击强度低、抗折强度低、脆性大等缺陷,更好地适应恶劣的应用环境,研究丙烯酸镁和不同矿物掺合料复合对水泥标准稠度需水量、抗压、抗折强度和抗腐蚀性能的影响,利用SEM进行微观组织和腐蚀形貌分析。结果表明:丙烯酸镁与矿物掺合料复合后水泥标准稠度需水量增加,凝结时间延长、后期强度得到很大提高。丙烯酸镁与20%的粉煤灰复合后,28 d强度为96.25 MPa,较空白样提高21.5%;抗蚀系数为1.346,较空白样提高7.6%;与10%的矿渣复合后,28 d强度为105.0 MPa,较空白样提高32.3%;抗蚀系数为1.211,较空白样降低3.2%;与14%粉煤灰和6%矿渣复掺后,28 d强度为95.58 MPa,较空白样提高20.4%;抗蚀系数为1.419,较空白样提高13.4%。     

熟料粒度分布与矿物组成对硅酸盐水泥抗裂性的影响

为系统探究熟料粒度分布和矿物组成对硅酸盐水泥抗裂性的影响,研究了熟料粒度分布和矿物组成对水泥基材料工作性能、水化性能、力学性能、干燥收缩性能和抗裂性能的影响。结果表明：随着水泥熟料细颗粒含量的提高,水泥标准稠度用水量增大,凝结时间缩短,失水率减少,干燥收缩增大,开裂风险增大;随着水泥熟料中C₃S含量的减少,C₂S含量的增加,水泥标准稠度用水量变化不明显,凝结时间延长,早期水化活性和强度降低,后期强度能稳定增长,失水率增大,干燥收缩减小;制备抗裂硅酸盐水泥时,建议水泥熟料粒度分布特征粒径D₁₀控制在5～7μm之间,D₉₀在45μm左右,C₃S含量在40%～60%,C₂S含量在10%～30%。     

磨细钢渣对水泥水化性能的影响

采用XRD分析了掺入钢渣水泥的水化产物,并从标准稠度用水量、凝结时间、强度几方面论证了磨细钢渣对水泥水化性能的影响。结果表明:适度磨细的钢渣能减小水泥的标准稠度用水量,但过度磨细后会增加标准稠度用水量,凝结时间也有类似的结果;钢渣的最佳掺量为10%,此时28d强度达54.5MPa,物相主要为C2SH(C),AFt和Ca(OH)2,养护90d未见Aft向AFm转变。     

助磨剂对矿渣硅酸盐水泥性能影响的研究

实验采用有机化合物复配无机盐的方式,制成三种液体复合助磨剂,通过测定矿渣硅酸盐水泥细度、标准稠度、凝结时间、安定性和胶砂强度,研究不同助磨剂及助磨剂不同掺量对矿渣硅酸盐水泥物理性能的影响,并利用激光粒度仪和扫描电镜测试与分析了水泥的粒度分布和颗粒形貌.结果表明:三种助磨剂均能不同程度降低水泥筛余,提高水泥比表面积,提高幅度为2.9％～18.3％;掺入助磨剂后,水泥的颗粒形貌趋向于圆球形,水泥粒度分布发生变化,3～32 μm颗粒含量显著增加,中位粒径降低,其中B3水泥试样中位粒径为18.94 μm,降低了5.21μm;水泥凝结时间缩短,标准稠度变化不大,安定性符合国家标准;助磨剂能显著提高水泥各龄期胶砂强度.B3试样3d抗折强度为4.3 MPa,3d抗压强度为15.1 MPa,符合P·S 32.5R级标准要求.     

磷渣-水泥复合及碱磷渣胶凝材料力学性能实验研究

采用磷渣以20％、40％和60％的比例取代水泥制备磷渣-水泥复合胶凝体系(PSC-X)以及用浓度分别为6 mol/L、8 mol/L、10 mol/L和12 mol/L的NaOH溶液制备碱激发磷渣胶凝体系(PSA-X).测试了两种体系的标准稠度用水(NaOH溶液)量、凝结时间、胶砂抗折强度和抗压强度,并结合XRD、TG-DSC和SEM-EDS等技术手段对其进行了物相组成及微观形貌的分析观测.研究结果发现:磷渣的掺入使PSC-X体系的标准稠度用水量降低了13.6％左右.而凝结时间却明显延长.增加NaOH溶液的浓度,PSA-X体系的标准稠度用液量也随之增加,且均高于PSC-X体系.凝结时间则较PSC-X体系明显缩短.适量掺入磷渣,能明显提高水泥胶砂试件的抗压强度;PSA-X体系的抗压强度发展良好,其强度值随激发剂浓度提高而呈下降趋势.PSC-X体系主要有Ca(OH)2、C-S-H凝胶、AFt和C4AHx等水化产物,而PSA-X体系则是Ⅰ型C-S-H凝胶,还有一定量的方沸石存在.     

钛矿渣粉对水泥砂浆性能的影响

研究了不同TiO2含量的钛矿渣粉对水泥砂浆强度和流动性能的影响。结果表明，钛矿渣活性随TiO2含量升高而减小；掺钛矿渣的水泥抗压强度总体随钛矿渣掺量增大而明显降低，而抗折强度较抗压强度下降幅度低，特别是后期抗折强度下降趋势明显趋缓。掺钛矿渣的水泥砂浆的流动度随掺量增大而增大，最高可提高约40％。综合来讲，钛矿渣中TiO2含量在20％以下，掺量在30％-50％，可以较好地应用于水泥中。