赤泥对道路硅酸盐水泥性能和矿物组成的影响

以赤泥、砂岩和石灰石为原料进行赤泥道路硅酸盐水泥的制备研究.分析了赤泥的掺加对道路硅酸盐水泥矿物组成和基本性能的影响.结果表明:以赤泥为部分原料可以成功制备以C_3S,C_2S和C_4AF为主要矿物相的道路硅酸盐水泥熟料;赤泥道路硅酸盐水泥熟料掺加5%(质量分数)的二水石膏可以制备出各项性能优异的赤泥道路硅酸盐水泥;与普通道路硅酸盐水泥相比,赤泥道路硅酸盐水泥的早期抗压强度偏低;虽然预先对赤泥进行了脱碱处理(脱碱后赤泥中总碱含量(质量分数)1%),但当其掺量(质量分数)超过26%时,赤泥道路硅酸盐水泥熟料中的碱仍会对水泥矿物的形成产生不利影响;赤泥道路硅酸盐水泥熟料中的碱大部分以硫酸钾(钠)的形式存在于水泥熟料的中间相中;随着赤泥道路硅酸盐水泥水化龄期的延长,放射性核素~(226)Ra的放射性比活度不断升高,~(232)Th变化不大,~(40)K则不断降低;赤泥道路硅酸盐水泥的外照指数为0.87,对环境的放射性影响处在安全范围内.     

赤泥基普通硅酸盐水泥放射性变化规律

以脱碱拜耳法赤泥、砂岩、石灰石和粉煤灰为原料成功烧制了各项性能优良的普通硅酸盐水泥。最佳配料参数为脱碱拜耳法赤泥∶砂岩∶石灰石∶粉煤灰=14∶76.21∶8∶1.79,烧成温度为1 450℃。研究了煅烧、赤泥掺量、煅烧温度和水化过程对赤泥基普通硅酸盐水泥中226Ra、232Th和40K放射性比活度的影响。结果表明在赤泥基普通硅酸盐水泥煅烧过程中226Ra、232Th放射性比活度增加,40K放射性比活度减小;赤泥基普通硅酸盐水泥中226Ra、232Th和40K的放射性比活度随着赤泥掺量的增加均有所增加;煅烧温度对赤泥基普通硅酸盐水泥中226Ra、232Th和40K的放射性比活度影响不大;随着水化龄期的延长,赤泥基普通硅酸盐水泥中226Ra的放射性比活度逐渐增加,232Th的放射性比活度变化不大,40K的放射性比活度逐渐减小。     

改性拜耳法赤泥对钢渣活性激发的研究

选用改性赤泥和水泥熟料作为激发剂,重点研究改性赤泥掺量对钢渣活性的影响。利用XRD和SEM对水化产物和微观形貌进行分析。研究表明,改性赤泥中的可溶性碱能够促进钢渣中的硅铝质活性矿物溶解,有效的提高了钢渣胶凝材料后期强度。后期强度的提高主要是由于水化产物中生成了絮状的C-S-H凝胶,以及片状的物质,但片状物质之间孔隙较多,导致强度提高不明显。综合考虑力学性能、流动性能,改性赤泥的掺量不宜超过8%。     

矿化微生物对赤泥基碱激发胶凝材料性能的增强研究

通过微生物矿化技术提升赤泥的碱激发反应,研究了矿化微生物用量、Ca(OH)₂用量和尿素浓度对赤泥基碱激发胶凝材料强度的影响;通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析了矿化微生物作用下碱激发胶凝材料的物相变化与微观形貌,并对矿化微生物改性赤泥基碱激发胶凝材料机理进行分析.结果表明：微生物矿化作用可以促进赤泥的碱激发反应,生成更多的胶凝物质,增加体系密实度,从而提高赤泥基碱激发胶凝材料的强度;赤泥基碱激发胶凝材料的强度随矿化微生物用量、尿素浓度及养护龄期的增加而增大;当加入1.5 mol/L尿素和75 mL矿化微生物时,赤泥强度增加最为显著,相较仅加入等量Ca(OH)₂的工况,提升幅度可达85.7%;与此同时,微生物矿化作用还显著加快了胶凝材料强度的增长速率,有利于胶凝材料早期强度的形成.     

拜耳法赤泥水洗脱碱工艺的研究

赤泥是氧化铝冶炼工业中排放的一种强碱性固体废弃物.为降低赤泥中碱的含量,实现赤泥综合、资源化的利用,对水洗脱碱工艺进行了初步研究.实验结果表明,洗涤次数和浸泡时间对脱碱效果影响较大,在室温下,液固比为5∶1时,赤泥浸泡1d后,洗涤5次以上时,可以去除赤泥中95%以上的Na＋.     

稻草纤维改性后的性质及对水泥胶砂性能影响的研究

为获得稻草纤维复合水泥基材料较好的力学性能,本文采用碱处理和碱-乳液法两种方法对稻草纤维进行改性,并通过红外光谱、扫描电镜和吸水率实验对改性前后的稻草纤维进行了表征与测试。将改性后的稻草纤维进一步应用到水泥基体中发现,掺有不同稻草纤维的水泥胶砂强度大小依次为:碱-乳液法改性稻草纤维碱处理稻草纤维未改性稻草纤维,经碱-乳液法改性后的稻草纤维水泥胶砂强度在养护龄期为28d时,抗折强度和抗压强度分别达到12.6MPa和53.3MPa。     

赤泥制备碱激发胶凝材料的性能

分别以拜耳法赤泥、烧结法赤泥为原料,进行碱激发胶凝材料的制备研究,并对其制备碱激发胶凝材料的可行性进行了评价。研究结果表明,拜耳法赤泥的胶凝活性极低,不适宜用作碱激发胶凝材料的制备原料;烧结法赤泥因含有具有一定胶凝活性的β-硅酸二钙,因此可用作碱激发胶凝材料的制备原料。以烧结法赤泥和矿渣组成二元复合体系,以模数2.40的液体水玻璃为激发剂制备碱激发胶凝材料,在矿渣掺量30%、赤泥掺量70%的条件下,激发剂的最佳掺量为5.0%。所制备碱激发砂浆试样的3d、28d抗压强度可分别达到35.0 MPa、65.0 MPa以上。     

赤泥渗滤液对改性GCL防渗性能的影响

旨在评价商用土工合成材料黏土衬垫(GCL)用于阻隔赤泥渗滤液的有效性。赤泥渗滤液作用下GCL的防渗特性是评价其防污性能的关键因素。以商用改性GCL中膨润土为研究对象,通过自由膨胀试验,研究了4种赤泥渗滤液中膨润土的自由膨胀指数。以商用改性GCL为研究对象,通过改进滤失试验,研究了4种赤泥渗滤液作为渗透液作用下GCL渗透系数的变化规律,评价了预水化作用对渗透系数的影响。研究还采用清洁自来水作为GCL的渗透液作为对照。结果表明,随着离子强度的增加,改性GCL中的膨润土自由膨胀指数随之减小。预水化处理改性GCL的渗透系数相较于未预水化处理试样降低了5倍左右。在实际工程应用中,建议采用自来水预水化处理GCL,以此充分发挥其防渗性能。随着改进滤失试验中施加气压的增大,不同赤泥渗滤液作用下的改性GCL渗透系数均下降。随着离子强度和一价二价离子摩尔数比的增加,改性GCL的渗透系数随之增大。随着膨润土自由膨胀指数的增加,改性GCL的渗透系数随之减小。与自来水渗透情况相比,赤泥渗滤液渗透作用下,改性GCL渗透系数增大4.35~12.0倍。     

蒸汽养护对赤泥基碱激发胶凝材料性能及微观结构的影响

以烧结法赤泥为原料、水玻璃为激发剂制备碱激发胶凝材料,并对蒸汽养护(60℃)对赤泥基碱激发胶凝材料性能及产物、微观形貌的影响进行了研究。结果表明,蒸汽养护条件下,赤泥基碱激发胶凝材料的主要反应产物为C-S-H凝胶;蒸汽养护可促进赤泥基碱激发胶凝材料的水化反应,从而使基体结构更为致密,强度显著提高;经60℃蒸汽养护48 h的赤泥基碱激发砂浆,其3、28 d抗压强度可分别达到34.8、65.7 MPa。     

改性赤泥在市政道路工程中的应用

赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的极细颗粒强碱性固体废物。其应用于道路建设,不仅可消除环保隐患,且用渣量大,可保护和节约很多其他资源,创造新的经济价值。近年来,赤泥材料在道路工程中的应用越来越广泛。结合工程实例,委托相关单位对改性赤泥材料的路用性能和环境风险进行评估,确定改性赤泥作为路基填料的可行性。介绍改性赤泥路基设计、环保监测设施预埋,可供相关人员参考借鉴。     

碱赤泥矿渣胶凝材料性能的研究

本文用水玻璃激发赤泥和矿渣而得到了高强的无机胶凝材料———碱赤泥矿渣胶凝材料。研究了赤泥掺量、水玻璃品种和掺量以及磷酸钠的掺量对这种胶凝材料强度的影响。通过正交试验确定了其最佳的质量配比。使用XRD分析了碱赤泥矿渣胶凝材料水化过程中的水化产物     

粉煤灰深度处理二级出水中磷的实验研究

为了探索除磷的优良吸附材料和新方法,本实验对粉煤灰与PFS联用、碱改性粉煤灰处理二级出水中的磷进行了实验研究,结果表明：粉煤灰与PFS联用处理3 mg/L的含磷模拟废水去除率可达72%,两者联用可使吸附与混凝发挥协同作用,强化处理效果;而用2 mol/L的氢氧化钠碱改性粉煤灰后,当投加改性粉煤灰8 g,以30 r/min的转速搅拌5 min时,对含磷模拟废水的去除率可达90%,碱改性后,粉煤灰在发挥其吸附作用的同时,与磷酸根离子产生羟磷灰石化学沉淀,强化了除磷效果,且可实现泥水分离。比较分析上述2种方法,碱改性粉煤灰既能有效除磷又能实现泥水分离,且药剂成本较低,工艺简单,值得推广应用。     

钢渣对赤泥复合硅酸盐水泥砂浆强度及放射性的影响研究

用钢渣取代砂来进行赤泥复合硅酸盐水泥砂浆放射性的屏蔽,研究了钢渣的细度与掺量对赤泥复合硅酸盐水泥水泥砂浆水化28 d强度和放射性的影响。结果显示:利用钢渣来取代砂可以有效屏蔽赤泥复合硅酸盐水泥砂浆的放射性,但会引起砂浆28 d抗压和抗折强度的降低;用于取代的钢渣粒度不变时,钢渣掺量越多,放射性屏蔽效果越好;用于取代的钢渣掺量相同时,钢渣粒度越小,放射性屏蔽效果越好;用80~500μm的钢渣取代砂量达到20%时,所得砂浆的放射性屏蔽率高达18.2%,此时砂浆的28 d抗压强度为42.5 MPa,28 d抗折强度为7.2 MPa。     

赤泥在建筑材料方面的综合利用

该文综述了赤泥的形成以及赤泥的物理性质、化学成分、矿物组成。并对赤泥在水泥基材料中的综合应用:水泥生料和混合材、生产碱激发水泥、混凝土掺合料以及路面基层的研究进展进行了报道,也总结了其在陶瓷、微晶玻璃中的应用研究的进展情况。     

改性赤泥填充吸水膨胀橡胶的研究

本论文系统的论述了吸水膨胀橡胶的发展、研究与应用。研究了用物理共混法制备赤泥填充吸水膨胀橡胶及其性能。本文就不同状态、不同用量改性赤泥对吸水膨胀橡胶的吸水性能及力学性能进行了详细的研究。结果表明,吸水膨胀橡胶的吸水性能及力学性能与改性赤泥的用量相关性大,而与赤泥的细度、湿度相关性小;本论文用废胶代替部分丁苯橡胶加入到吸水膨胀橡胶中,研究了不同用量废胶对吸水膨胀橡胶性能的影响。     

利用赤泥研制蒸压加气混凝土

利用赤泥制备蒸压加气混凝土,对配方、工艺进行研究,样品强度指标达到GB11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》A3.5、B06的技术要求,其他耐久性指标均超过标准要求;同时还对赤泥加气混凝土的性能影响因素进行了分析研究,得出赤泥的细度和碱含量对提高加气混凝土的抗压强度有较明显的作用。     

赤泥铁硫铝酸盐水泥放射性元素及赋存状态初步研究

以赤泥、铝矾土、石灰石为原料,研究了赤泥铁硫铝酸盐水泥生料、熟料的放射性元素比活度及赋存状态。试验结果表明,生料煅烧成水泥熟料,熟料的放射性内外照指数呈现下降趋势。熟料制成水泥后,其放射性均增大,仅赤泥掺量为5%的铁硫铝酸盐水泥符合国家标准规定。生料中赤泥的放射性元素Th赋存矿物为锆石(Zr Si O_4)、钙钛矿;元素K则固溶于C2S中;在熟料中Ra分布在硅酸盐矿物相中,Th分布在中间相中,K分布在中间相中及少量固溶于硅酸盐矿物中。     

聚丙烯纤维玻化微珠复合保温材料的性能

分别采用碱处理、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE乳液)包覆处理对聚丙烯纤维进行表面改性,研究了聚丙烯纤维掺量(质量分数,下同)对玻化微珠复合保温材料力学性能和软化系数的影响.结果表明:与空白样品相比,聚丙烯纤维掺量为1.0%时,玻化微珠复合保温材料的抗折强度和抗压强度分别提高93.75%和7.30%;聚丙烯纤维经过碱处理和VAE乳液包覆处理均可改善复合保温材料的界面结合状况,与未改性聚丙烯纤维相比,经碱处理后的改性聚丙烯纤维使复合保温材料的抗折强度和抗压强度分别提高了14.52%和4.08%,软化系数基本无变化;经VAE乳液包覆处理后的聚丙烯纤维使复合保温材料的抗折强度和抗压强度分别提高了58.06%和10.20%,软化系数增加了12.50%.采用扫描电子显微镜(SEM)对聚丙烯纤维表面微观形貌及复合保温材料断口形貌进行观察,探讨了改性聚丙烯纤维对玻化微珠复合保温材料的增强机制.     

赤泥在材料方面的利用研究进展

赤泥是氧化铝工业生产中的主要废料,对环境造成了严重污染。文章综述了近几年国内外赤泥在金属回收利用、建筑材料及高聚物改性等材料方面的研究进展,以期为赤泥的有效利用找到新的途径。     

赤泥高强陶粒的研制

利用拜耳法赤泥、页岩和粉煤灰等原料制备的高强陶粒,赤泥掺入量最高50%,陶粒堆积密度840kg/m3,筒压强度达到7.5MPa,强度标号45MPa,吸水率6.9%,表观密度1000kg/m3,孔隙率16.0%,放射性能够满足作为轻集料的活度要求;还利用了XRD、SEM等分析方法,对赤泥陶粒烧结机理进行了探讨。