锰渣微粉-石灰石粉作为水泥混合材的试验

以锰渣微粉和石灰石粉按照不同比例进行复掺,研究其物理性能及水化性能。结果表明：锰渣微粉-石灰石粉可以有效减小标准稠度用水量,缩短水泥凝结时间,并且在水泥水化过程中能够很好地发挥其物理、化学综合性能,保证水泥早期和后期的强度。     

钢渣-锰渣复合胶凝材料的结构与性能研究

通过复掺锰渣微粉和钢渣微粉取代部分硅酸盐水泥制备钢渣-锰渣复合胶凝材料,系统研究了锰渣掺量对复合胶凝材料力学性能、流动度、水化热、相组成及微观形貌的影响。结果表明,锰渣微粉的掺入能够有效激发钢渣微粉的潜在活性,改性复合胶凝材料的力学强度和微结构。其中,当锰渣微粉掺量为质量分数14%时复合胶凝材料具有最优性能,其7d抗折强度和抗压强度可达5.8MPa、31.4MPa,28d抗折强度和抗压强度高达7.1MPa、43.2MPa,水化放热量降低了约1/2。这主要是由于掺入锰渣可促使铝酸钙凝胶反应形成AFt,并使其填充于C-S-H凝胶间隙,水化产物相互交织,增大了材料的密实度。     

化学激发剂对水泥-锰渣胶凝材料性能的影响

采用不同化学激发剂提高锰渣活性,并寻求制备水泥-锰渣胶凝材料的最佳配比和制备工艺。试验结果表明,一定条件下硫酸盐激发剂和自制FJS激发剂均可以单独激发锰渣活性,经激发的水泥-锰渣胶凝材料的安定性、凝结时间、强度均能满足复合水泥42.5强度等级要求。碱性激发剂的激发效果较差,其中固体硅酸钠会导致胶凝材料凝结时间缩短2-2.5 h。激发剂复掺的效果取决于所用激发剂的种类。SEM分析和XRD分析均表明,水化产物中大量层状结构托勃莫来石有助于提高水泥-锰渣胶凝材料的强度。采用适当的激发剂掺入方式,并控制激发剂和锰渣的掺入量,可以制得性能良好的水泥-锰渣胶凝材料。     

聚合物包覆改性锰渣应用于复合保温砂浆试验

采用聚合物对水淬锰渣包覆改性, 将包覆改性后水淬锰渣与玻化微珠组成复合骨料制备复合保温砂浆。研究了包覆改性溶液对水淬锰渣吸水率的影响, 改性锰渣掺量、胶凝材料配合比以及发泡剂掺量对保温砂浆性能的影响; 利用SEM 分析改性前后锰渣表面形貌的变化和胶凝材料水化产物的形貌。试验结果表明: 使用质量比为1 ∶3的苯丙乳液与有机硅母液作为复合改性溶液时, 改性锰渣的吸水率为 5. 34%, 憎水效果最好; 复合保温砂浆中, 改性锰渣最佳外掺量为 75%, 锰渣微粉与粉煤灰的最佳比例为4 ∶1, 发泡剂最佳掺量为 0. 1%, 制备的复合保温砂浆28d抗压强度为1.1MPa、干密度为436 kg / m³ 、导热系数为0.079 W/ (m·K), 符合《无机轻集料砂浆保温系统技术规程》(JGJ 253—2011)中Ⅱ型砂浆的要求。     

多元钙质和硅铝质工业废渣复合激发磷渣活性的研究

利用少量多元钙质和活性硅铝质工业废渣(DM),消除磷渣中有害成分对水泥物理性能的影响,并借助XRD、SEM、MIP等测试技术探讨其水化作用机理.研究表明:磷渣中掺入少量DM后,水泥凝结时间明显缩短,早期强度有所提高.同时在机械活化作用下,DM对磷渣改良效果显著增强,水泥凝结时间极剧缩短(缩短了8 h左右);早期强度大幅度地提高了50%以上.磷渣中掺入少量DM后,可消除有害成分的影响,激发磷渣活性,促进水泥水化,是改善磷渣性能的有效途径.     

矿渣微粉活性预测及水化模拟技术

提出了根据矿渣成分和激发环境碱度预测磨细粒化高炉矿渣微粉活性的方法,并且建立了三维矿渣硅酸盐水泥水化过程及微结构发展计算机模型.模型重建含磨细矿渣微粉的水泥浆体的三维微观结构,并且提出模拟矿渣微粉和硅酸盐水泥熟料各矿物组分之间相互作用的算法.模拟结果和实际实验结果的比较表明,新建的三维计算机模型能够成功地模拟矿渣硅酸盐水泥的水化过程及其微结构发展.     

掺矿渣微粉的地面自流平砂浆性能研究

研究了矿渣微粉掺入水泥基自流平地坪砂浆中替代双飞粉后砂浆的各项性能。结果表明,随着矿渣微粉取代双飞粉比例的增加,强度逐渐增强,完全取代时达到最大。同时矿渣微粉的比表面积越大,矿渣的活性发挥越好。而且加入碱性激发剂对矿渣微粉水化活性进行激发,使矿渣微粉的水化活性充分发挥。     

水泥对刚玉-尖晶石浇注料抗侵蚀性影响研究

以板状刚玉为骨料,电熔白刚玉、电熔尖晶石、Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥为基质,研究了纯铝酸钙水泥加入量对刚玉-尖晶石浇注料抗侵蚀性能的影响.结果表明:纯铝酸钙水泥加入量为4%时,浇注料的侵蚀、渗透指数最大,抗渣侵蚀性能最差;水泥含量≥6%时抗渣侵蚀、渗透指数明显下降,抗渣性逐渐改善.水泥加入量影响浇注料的抗侵蚀性能主要与基质中的物相组成和显微结构有关.随水泥加入量的增加,水泥中的CaO与Al2O3反应形成六铝酸钙,基质中刚玉的含量减少;渣中的CaO与刚玉颗粒反应形成六铝酸钙,产生体积膨胀堵塞气孔,抑制了渣的渗透,使得抗渣侵蚀性能得到改善.     

活性α—Al2O3钢粉对刚玉—尖晶石钢包浇注料性能的影响

研究了活性α－Ａｌ２Ｏ３微粉对刚玉－尖晶石浇注料性能的影响。试验结果表明，活性α－Ａｌ２Ｏ３微粉能促进烧结，通过与水泥、尖晶石及渣反应，改善基质结构，使浇注料强度和抗渣渗透能力提高。活性α－Ａｌ２Ｏ３微粉加入量为６％时，浇注料抗渣侵蚀性能最好。但微粉的加入，会降低浇注料爆破温度。     

锰渣掺合料对海工混凝土耐久性的影响

研究了锰渣的组成、结构等基本性能及其对海工混凝土耐久性的影响.所用水淬锰渣碱度系数1.09、质量系数1.71,具有潜在水硬活性.含α′-C2S胶凝矿物,其玻璃体含量和活性指数均约为80％.从水胶比、浆集比、水泥用量等配合比设计参数优化出发,使用锰渣掺合料和萘磺酸甲醛高效减水剂配制了力学性能良好的C40海工混凝土.用5倍正常海水浓度的模拟海水溶液对掺锰渣混凝土进行了侵蚀试验,以考察其耐海水腐蚀性.研究发现,掺锰渣混凝土在人工海水侵蚀及50次冻融循环后质量损失、强度损失均较小,抗渗性有所改善.由于所用水淬锰渣对改善混凝土耐久性有重要作用,其可作为矿物掺合料应用于近海及海洋环境混凝土工程.     

锰铁合金高炉废渣易磨性的试验研究

对锰铁合金生产过程中产生的锰渣和烟道灰进行了粉磨性能试验。结果表明，锰渣易磨性优于烟道灰；通过添加助磨剂，可以提高粉磨效率。粉磨后，锰渣细度可达到水泥细度要求，而烟道灰经选择性分离后，也可达到水泥细度要求。     

城市垃圾焚烧底渣再生微粉强度特性的实验研究

为实现城市垃圾焚烧底渣的高效再生利用,进行了底渣及其再生微粉的物理、化学性质实验,采用不同比例底渣再生微粉替代水泥进行胶砂强度实验。结果表明：垃圾焚烧底渣再生微粉相比水泥材质更轻、颗粒更小、更均匀;再生微粉中以氧化物形式存在的Si、Al和Ca约占底渣总质量的70%,与水泥的化学成分组成类似,但SiO₂、Al₂O₃含量较高,而CaO含量较低。再生微粉内掺替代水泥的胶砂抗压、抗折强度均随替代比例的增加呈下降趋势;内掺30%时,再生微粉的强度活性指数可达55%以上,说明再生微粉具有一定的凝胶活性。此外,底渣再生微粉的掺加对胶砂早期强度的影响较小,随再生微粉掺量的增加,胶砂强度前期增长速度变慢,后期强度出现较大幅度的降低。     

碱-矿渣-锰合金渣胶凝材料的研制

锰合金渣是生产锰系合金排放的工业废弃物,近年来锰矿资源的开采和利用发展迅速,产生的大量锰渣造成了严重的环境污染。将锰合金渣与矿渣复合,制备了碱-矿渣-锰合金渣胶凝材料,测试了所制备胶结材的抗压和抗折强度,利用扫描电镜分析了其微观结构。研究结果表明,随着锰渣掺量增加,碱-矿渣-锰渣胶凝材料的强度总体呈降低趋势;提高锰渣细度,所制备的胶凝材料强度亦随之增加;碱激发下磨细锰合金渣具有一定的水化硬化活性,其活性低于磨细矿渣。     

镁渣硅酸盐水泥的性能

用2种不同来源的镁渣作为水泥混合材配制镁渣硅酸盐水泥。研究了其标准稠度用水量、凝结时间、强度等基本性能,考察了镁渣对水泥干燥收缩的影响,并通过XRD、DSC/TG、SEM等微观手段研究了镁渣在水泥中的作用效应。结果表明：镁渣作为水泥的混合材具有一定的减水缓凝效果;镁渣掺量在10%～30%范围内时,水泥样品符合通用硅酸盐水泥42.5R级的标准,掺量为35%～40%符合32.5R型复合硅酸盐水泥的要求;镁渣掺量为30%～40%时对水泥砂浆的干燥收缩有抑制作用;镁渣与水泥熟料水化产物发生反应,使水泥浆体结构更加致密。     

利用矿渣、脱硫渣及炉渣制备胶凝材料试验研究

直接利用原状脱硫渣与矿渣和炉渣混合后,在水泥熟料、石灰激发剂的作用下,可形成具有较高强度的胶凝材料。通过配合比设计、强度测试,探讨了碱激发剂、脱硫渣含量、养护方式对矿渣-脱硫渣-炉渣胶凝材料强度的影响;并通过XRD、SEM等微观结构测试方法,分析了所制备的胶凝材料的主要水化产物及微观结构。研究结果表明,胶凝材料各组分的比例为w(水泥熟料)∶w(矿渣)∶w(炉渣)∶w(脱硫渣)∶w(石灰)=1∶6∶0.9∶1.8∶0.3时胶凝材料具有良好的性能,其水化主要产物为针状钙矾石和絮状水化硅酸钙。     

湿排粉煤灰复合电石渣制备高活性矿物掺合料浆

为了有效利用湿排粉煤灰及电石渣等资源,用其二者制备高活性矿物掺合料浆.研究了湿排粉煤灰复合电石渣矿物掺合料浆的制备工艺及其所配制净浆试件各龄期强度与水化产物(XRD、SEM)的变化.结果表明:湿磨配浆过程中,湿排粉煤灰与电石渣(固含量)存在最佳质量比75:25.高Ca(OH)2含量的电石渣及改性剂促进水泥水化所提供的碱性环境有利于激发粉煤灰颗粒的早期活性,促进了其二次水化反应的进行.     

粉煤灰复合胶凝材料充填体强度与水化机理研究

为了提高粉煤灰资源利用率和充填采矿效益,以金川镍矿为工程背景,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析并结合胶结充填体强度试验,开展了粉煤灰替代水泥和矿渣微粉的复合胶凝材料的水化机理研究与充填体强度试验.结果显示:掺入粉煤灰的复合胶凝材料的水化产物主要是斜方钙沸石晶体、钙矾石晶体和C-S-H凝胶.当粉煤灰替代20%的水泥掺量时,3,7和28d充填体强度分别降低26.9%,29.9%和20.3%;当粉煤灰替代15%的矿渣微粉,3,7d强度分别降低23.5%和20.1%,但28d强度却提高7.6%.在满足金川矿山下向分层充填法采矿条件下,粉煤灰替代水泥掺量、矿渣微粉掺量分别可达到20%和15%.与矿用水泥充填材料相比,复合充填胶凝材料成本降低约49.8%.     

掺硫酸渣粉水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能

通过测定以0(参照样)、10%、20%、30%掺量的硫酸渣粉代替水泥制成的砂浆试件,在不同硫酸盐溶液环境中的抗蚀系数,并借助XRD测定水泥基内部主要化学成分,以探究硫酸盐对水泥基材料的侵蚀规律.试验结果表明:细小的硫酸渣粉可有效改善水泥石的孔结构,减缓硫酸根离子的侵蚀速率,并且与空白样对比,掺有硫酸渣粉的砂浆试件内部的Ca(OH)_2和石膏的量有所减少,表明硫酸渣粉与水泥水化产物Ca(OH)_2发生了化学反应,降低了水泥石的易蚀成分.不同比例硫酸渣粉的引入,并未提高水泥砂浆的抗压强度,但在一定程度上,改善了水泥材料的抗蚀性能.     

煅烧猛渣取代水泥胶结料水化机理

本文借助Ｘ射线衍射、差热分析等试验手段，分析了煅烧锰渣取代水胶结料的水水化产物，剖析了其强度形成和稳定发展的机理。     

不同钢渣用于天然橡胶复合材料试验研究

以乙二醇和三乙醇胺配制助磨改性剂对转炉热闷渣、转炉风碎渣及电炉热闷渣进行助磨改性制备钢渣微粉,并将其应用与天然橡胶复合材料.试验结果表明:转炉热闷渣、转炉风碎渣及电炉热闷渣微粉均对天然橡胶的力学性能和阻燃性能有一定的提升效果.