基于电解锰渣-磷石膏复合胶凝材料的制备与表征

为了有效提高电解锰渣资源化利用水平,针对电解锰渣化学成分和矿物组成特点,以电解锰渣为主要原料,通过辅加磷石膏、水泥、矿粉制备胶凝材料;在固定矿粉与水泥掺量的基础上,通过改变磷石膏的掺量,研究不同硫酸盐掺量对复合胶凝材料力学性能的影响.研究结果表明,制备的复合胶凝材料中电解锰渣、磷石膏、矿粉、水泥最佳质量配比为50:20...     

普通硅酸盐水泥基矿物掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响

本文研究了普通硅酸盐水泥掺量及不同种类和掺量的矿物掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响.结果表明普通硅酸盐水泥掺量小于60％时,普硅水泥-硫铝酸盐水泥体系(OPC-SAC体系)的胶砂强度随着普通硅酸水泥掺量的增加而降低,普通硅酸盐水泥掺量大于60％时,OPC-SAC体系的胶砂强度随着普通硅酸水泥掺量的增加而增大.并且对早期强度的影响较大.在硫铝酸盐水泥体系中掺入矿渣、粉煤灰和硅灰时,其胶砂强度随着掺量的增加而降低,在相同掺量下,矿物掺合料对强度的贡献率为:硅灰＞矿粉＞粉煤灰,对凝结时间的影响强弱为:硅灰＞矿粉＞粉煤灰.     

辅助凝胶材料对硫铝酸盐水泥性能影响研究

研究普通硅酸盐水泥、石膏及石灰掺入硫铝酸盐水泥中后对其凝结时间和强度的影响。研究表明:普通硅酸盐水泥掺量增大使得硫铝酸盐水泥凝结时间缩短,强度下降;石灰和石膏的掺入对硫铝酸盐水泥水化有一定的促进作用,且适当的比例对硫铝酸盐水泥的后期强度无不利影响。普通硅酸盐水泥、石灰和石膏的混掺对硫铝酸盐水泥的影响大小则与其掺量的多少有关。     

磷石膏掺量及烧成制度对硫铝酸盐水泥熟料物理性能的影响

以磷石膏、石灰石、铝矾土为原料配制硫铝酸盐水泥熟料,研究了磷石膏掺量及烧成制度对硫铝酸盐水泥熟料性能的影响。结果表明:磷石膏可以取代天然石膏配置硫铝酸盐水泥熟料,磷石膏掺量在14.22%时,熟料物理性能最优。熟料烧成温度应控制在1320℃~1350℃范围内。     

石膏基保温砂浆的制备与性能研究

试验研究了普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、矿粉三种胶凝材料以及保温骨料玻化微珠和功能组分对石膏基保温砂浆性能的影响。通过研究表明：掺入硫铝酸盐水泥可以显著提高石膏基保温砂浆的力学性能;当玻化微珠与复合胶凝材料质量比为5:10、纤维素醚为0.2%、引气剂为0.005%时,石膏基保温砂浆的导热系数为0.08 W/(m·K)、强度为1.0 MPa、体积密度为370 kg/m³,同时砂浆的和易性、可批刮性也满足施工要求。     

硫铝酸盐基复合胶凝体系水化性能的温度敏感性

研究了5、20℃和40℃硫铝酸盐水泥熟料-硅酸盐水泥-无水石膏三元体系(简称三元体系)的初凝时间、抗压强度及水化产物组成。结果表明:源自水化产物的显著差异,所涉硫铝酸盐水泥熟料为主的复合胶凝体系的性能对养护温度的敏感程度直接取决于初始配合比。与纯硫铝酸盐水泥熟料相比,单掺硅酸盐水泥时水化产物由钙矾石变为水化钙铝黄长石,导致硬化浆体力学强度显著降低。而单掺无水石膏或复掺无水石膏和硅酸盐水泥时,石膏的掺入促进了钙矾石的生成,有效抑制了向单硫型水化硫铝酸钙的转变(尤其在高温下),使得高温下的抗压强度略有提升。此外,欲使三元体系在不同养护温度下的初凝时间变化不大,硅酸盐水泥的掺量需控制在30%以上;要使抗压强度变化不大,石膏掺量宜在25%以上。     

面层自流平材料的制备与性能研究

研究了铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-石膏复合胶凝体系对自流平材料性能的影响以及渗透型液体硬化剂对材料表面的改性作用,采用XRD、TG-DSC和SEM分析了胶凝体系的水化产物.结果表明:在铝酸盐水泥-硅酸盐水泥二元体系中,随着硅酸盐水泥掺量的增加,砂浆流动度经时损失逐渐扩大,凝结时间缩短,干缩率增大,各龄期强度均有所降低,但1～3d和3～28 d强度增长幅度更大.在铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-石膏三元胶凝体系中,增加α-半水石膏的掺量可促进砂浆凝结硬化,减小干燥收缩率,提高早期强度,但后期强度的增幅有所减小;增加硅酸盐水泥掺量会使砂浆流动度经时损失显著加大,凝结时间缩短,早期强度无明显变化,后期强度增幅较大.在自流平材料表面涂刷硬化剂可有效提高其耐磨性,减少干燥失水率.水化铝酸钙的微观形貌不规则,其XRD衍射峰不显著.在三元胶凝体系的水化产物中,存在着大量真棒状的钙矾石和六方片状的单硫型水化硫铝酸钙.     

石膏掺量对三元胶凝体系水泥基自流平砂浆的影响

研究了不同石膏掺量对硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏组成的三元胶凝体系制备的水泥基自流平砂浆工作性能、力学性能、收缩性能、水化产物、水化热的影响.结果 表明:石膏掺量基本不会影响自流平砂浆的流动度和凝结时间,石膏掺量≤40 g/kg时,自流平砂浆各龄期的抗折强度、抗压强度和28 d拉伸粘结强度随着石膏掺量的增加而增大,但石膏掺量≥50 g/kg时自流平砂浆因膨胀开裂各龄期的抗折强度、抗压强度和28 d拉伸粘结强度随着石膏掺量增加而降低.随着石膏掺量的增加自流平砂浆各龄期的收缩值由负变正,即由收缩变为膨胀.24h之前三元胶凝体系的水化放热速率及水化放热量均随着石膏掺量的增加而增大,当石膏掺量为60 g/kg时,因膨胀使得容器胀裂,三元胶凝体系的水化放热量在30 h出现最高峰后逐渐减小.     

脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料基胶砂试验研究

脱硫石膏和粉煤灰混合后,在水泥、石灰、复合激发剂的作用下,可制备成一种新型复合胶凝材料。通过试验,在对水泥、激发剂及其最佳掺量的优选的基础上确立复合胶凝材料基本比例关系。结果表明,脱硫石膏与粉煤灰的最佳配比为2：3;水泥掺量对复合胶凝材料基胶砂强度影响明显,强度随水泥用量增加而增大;适宜用量的激发剂有助于提升强度。     

铝酸盐水泥对石膏基复合胶凝材料的改性研究

研究了铝酸盐水泥对石膏基复合胶凝材料的力学性能、体积稳定性及耐水性能的影响。对复合胶凝材料进行了微观结构分析研究,认为铝酸盐水泥的添加使得复合胶凝材料硬化后结构致密,提高了晶粒接触点的热力学稳定性,减少了与水作用时的融蚀现象。其最佳掺量应在20%左右。     

用磷石膏制备贝利特-硫铝酸盐水泥

本文尝试用云南当地不同企业产生磷石膏替代天然石膏作为原料,烧制贝利特-硫铝酸盐水泥.研究结果表明:在烧成温度为1250℃,保温时间为150 min,外掺石膏量为12％的条件下,可以烧制得到初凝时间约30 min,终凝时间约60 min,28 d抗压强度在49 MPa左右的贝利特-硫铝酸盐水泥.用磷石膏烧制成的贝利特硫铝酸盐水泥与用普通石膏烧制的贝利特硫铝酸盐水泥性质几乎相同,甚至在强度发展上还要优于后者.用未经水洗处理磷石膏烧制水泥的凝结时间比用经水洗处理过磷石膏烧制的贝利特-硫铝酸盐水泥凝结时间都要短.     

自燃煤矸石复合活化的正交试验研究

在对辽宁阜新高德矿自燃煤矸石进行了基本性质检测的基础上,采用物理和化学的激活方法,研究了自燃煤矸石胶结料的力学性能.物理研究表明该矸石易磨性较好;对以自燃煤矸石为主要材料的胶结料进行了正交试验研究,分析了矿粉、生石灰、二水石膏及水玻璃掺量对胶结料强度的影响.化学研究表明自燃煤矸石在复合激发剂的共同作用下,高掺量(74%)仍可配制出满足42.5强度等级的水泥.根据正交设计方差分析结果给出了胶结料的最佳配合比,为利用自燃煤矸石开发地聚物水泥提供了有益的技术参考.     

铝酸盐水泥和二水石膏对水泥基无收缩灌浆料性能影响

试验研究了铝酸盐水泥和二水石膏对水泥基无收缩灌装料的凝结时间、流动度、强度和膨胀性能的影响.结果表明,铝酸盐水泥掺量10％,石膏掺量5.00％～10％,灌浆料的性能最佳.     

生石灰与煅烧菱镁矿对掺工业副产石膏水泥性能的影响探讨

探讨了生石灰和煅烧菱镁矿单掺和复掺对掺工业副产石膏（脱硫石膏和磷石膏）水泥性能的影响。结果表明，当生石灰掺量为0.5%，煅烧菱镁矿在煅烧温度为800 ℃、煅烧时间为3 h、比表面积为345 m2/kg、掺量为0.5%的条件下对水泥的调凝作用最为合理，对水泥强度也有一定的促进。     

氢氧化钙对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化影响

通过凝结时间、抗压强度和电阻率等分析手段,研究了Ca(OH)2对硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料水化过程的影响.结果表明,掺入Ca(OH)2明显缩短了硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的凝结时间;当Ca(OH)2掺量为0.5%时,初凝时间最短,1 d、28 d强度均明显提高;当Ca(OH)2的掺量为2%时,28 d强度相比空白样提高了61.9%;掺入Ca(OH)2后,硫铝酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料的1 d电阻率减小,随着Ca(OH)2掺量增大,电阻率逐渐减小,电阻率变化率极大值提前,说明Ca(OH)2加快了该复合胶凝材料的早期水化进程.XRD分析表明,掺入Ca(OH)2后,水化1 d时钙矾石的生成量增多,消耗无水硫铝酸钙的量增多;水化28 d时钙矾石的生成量相对变化较小,但强度明显增大,粉煤灰对硫铝酸盐水泥强度的贡献较为明显.     

矿渣及脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料的试验研究

研究了不同的煅烧温度及保温时间对脱硫石膏-粉煤灰新型复合胶凝体系抗压强度的影响.在此基础上引入矿渣,研究矿渣及其掺量时脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝体系的影响,并通过掺加矿物激发剂和化学激发剂对其改性.对较优配比的复合胶凝材料进行XRD与SEM研究,分析了其水化产物的成分与形貌.最后,对复合胶凝材料的基本性能进行检测.结果显示,适当的脱硫石膏的煅烧温度与保温时间、适宜掺量的矿渣、矿物激发剂与化学激发剂均能提高复合胶凝体系的强度;经改性的复合胶凝材料具有较好的性能.     

高贝利特硫铝酸盐水泥最佳石膏掺量的研究

不同的石膏掺量对高贝利特硫铝酸盐水泥的凝结时间和强度等物理力学性能有很大的影响。本文在水泥中加入0、5％、10％、15％、20％硬石膏，测凝结时间和强度，根据实验结果做石膏曲线，研究了不同掺量水泥的性能，确定了石膏的最佳掺量为15％。     

掺硫铝酸盐水泥熟料的富硅酸盐水泥体系的性能研究

研究了硫铝酸盐水泥熟料对复合硅酸盐水泥性能的影响。研究表明,当复合水泥中掺入少量硫铝酸盐水泥熟料后,再配以适量的石膏,可以提高其早期强度,且随着硫铝酸盐水泥熟料掺量的增加,其凝结时间明显缩短。运用XRD等测试方法探讨了硫铝酸盐水泥熟料改善复合水泥性能的机理。硫铝酸盐水泥熟料水化形成的钙矾石和铝胶,对硅酸盐水泥熟料矿物水化有促进作用,这是水泥凝结加快、强度增加的主要原因。     

水泥比表面积与石膏的匹配对硫铝酸盐水泥膨胀性能的影响及机理

本文对不同比表面积、不同石膏掺量的硫铝酸盐水泥的膨胀性能进行了研究。结果表明,硫铝酸盐水泥的比表面积、比表面积/石膏掺量的比值影响着硫铝酸盐水泥的膨胀性能,比表面积越大、比表面积/石膏掺量比值越大,硫铝酸盐水泥的膨胀率越小。其机理在于比表面积、比表面积/石膏掺量的比值控制了钙矾石的生成速度、生成量以及形貌。     

用于硫铝酸盐水泥混合材的试验研究

通过混合材活性指数实验,初步筛选出了可用于硫铝酸盐水泥混合材的两类材料:一是石膏类材料,如天然二水石膏、硬石膏及脱硫石膏、氟石膏等;二是石灰石类材料,如天然碳酸钙岩等。其中,以活性指数匹配结果最佳的硬石膏为混合材,研究了硬石膏硫铝酸盐水泥物理及力学性能。结果表明,通过硬石膏掺量的调整和养护制度的设定,可使硬石膏硫铝酸盐水泥达到稳定的膨胀或收缩值;并且随着硬石膏的掺入量增加,水泥初凝终凝时间逐渐延长,pH值逐渐降低,抗压强度呈先增后减趋势。此外,介绍了磷石膏低碱度硫铝酸盐水泥及石灰石硫铝酸盐水泥的一些研究成果。