碱激发碳酸盐矿-矿渣复合作用及机理的研究

采用无活性的锆英石分别等体积替代碱激发碳酸盐矿-矿渣胶凝材料（AACSCM）中的碳酸盐矿和矿渣，通过胶砂强度试验考察了在AACSCM材料中碳酸盐矿与矿渣的复合作用，进而通过净浆硬化体的孔溶液成分分析研究了其复合作用机理。结果表明：在硅酸钠溶液碳酸盐矿-矿渣体系反应的后期，矿渣、碳酸盐矿与硅酸钠溶液之间具有显著的协同效应。其机理是：在反应后期，由矿渣自身解体提供的Ca^2＋、Mg^2＋等的数量已不足，而Al^3＋则有较多剩余，此时，碳酸盐矿的溶解提供了所需的Ca^2＋和Mg^2＋，促进了矿渣进一步解体，而矿渣解体需要更多的（Ca^2＋和Mg^2＋，反过来又加速了碳酸盐矿的溶解，如此反复，使得整个体系的反应程度有较大提高，材料的强度和抗渗性能等得到显著改善。     

高强型碱碳酸盐-矿渣胶凝材料的研究

在采用缓凝剂的基础上，研究了水玻璃模数(n)、浓度(CSS)以及矿渣替代碳酸盐矿质量分数(Ms)等对碱碳酸盐一矿渣胶凝材料性能的影响，并对该体系反应产物的微观形貌和胶砂试体的孔分布进行了分析。研究结果表明，当采用适宜的n、Cs和Ms时，材料3d和28d的胶砂体抗压强度可分别达到50MPa和90MPa以上，且随龄期延长而不断增长。     

碳酸盐矿-矿渣灌浆材料流变参数数学模型研究

研究了采用简单的分段Marsh时间表征碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料流变性的数学模型,把分段Marsh时间测试结果通过简单的模型计算与流变仪测定的流变性能结果相比较,寻找它们之间的对应关系。结果表明,通过简单分段Marsh时间测试所得到的流变参数,可以与用流变仪测试所得到的流变参数建立起形式为y=ax b的数学模型。     

Marsh时间测试碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料流变性

探讨了采用简单分段Marsh时间替代流变仪测试碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料浆液流变性能的方法,并把分段Marsh时间测试结果通过简单的模型计算,寻找它与流变仪测定的流变性能结果之间的对应关系。结果表明,简单分段Marsh时间测试所得到的流变参数,与用流变仪测试所得到的流变参数相比较,规律基本接近。     

碱矿渣胶凝材料的研究与发展

本文综述了近年来关于矿渣结构的新观点、碱激发矿渣的机理、碱矿渣胶凝材料的水化、碱激发剂及缓凝剂的选择、碱矿渣胶凝材料的性能及应用,并指出了碱矿渣胶凝材料研究与应用的热点问题。     

论碱矿渣水泥及混凝土的缓凝问题及缓凝方法

本文分析了缓凝问题对碱矿渣水泥及混凝土应用的影响；讨论了碱矿渣水泥的凝结特点及现有缓凝措施的适用性，认为捅用有效的缓凝剂才是解决该胶凝材料系统易于出现速凝现象的根本途径；有效缓凝剂作用机理及新型复合缓凝剂的研究仍是碱矿渣水泥及混凝土研究领域的重要课题。     

无机矿粉对碱激发碳酸盐胶凝材料性能的影响

研究了矿渣、粉煤灰和偏高岭土时碱激发碳酸盐胶凝材料的强度、抗渗性能以及凝胶时间的影响，探讨了该材料浆体的流变特性。研究表明：1)矿渣可大幅度提高该材料的强度和抗渗性能，但会显著缩短凝胶时间；偏高岭土有利于强度的提高，但时抗渗性能和凝胶时间的影响不显著；粉煤灰时这些性能的影响均不显著；2)无机矿粉复合后，可使材料28d的抗压强度达43MPa以上，抗渗压力达1.5MPa以上；3)该胶凝材料的浆体为宾汉型流体；4)该胶凝材料中掺加粉煤灰，其浆体的流动性优于掺加矿渣和偏高岭土的浆体流动性。     

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。     

碱激发碳酸盐基灌浆材料的性能与改性

研究了内掺少量复合无机矿粉对碱激发碳酸盐基灌浆材料的强度、抗渗和耐水等性能的改善。结果表明，模拟灌浆砂柱28d抗压强度可提高至3．9～7．3MPa，结石体和模拟灌浆砂柱的抗渗压力则增大至0．7～0．9MPa，同时SiO4^4-、Na^ 溶出量减少。采用差示扫描量热分析(DSC)、扫描电镜分析(SEM)和压汞法(MIP)探讨了无机矿粉对它的改性机理。     

水玻璃激发碱-矿渣水泥的水化放热和凝结性能

水玻璃模数和碱当量对碱-矿渣水泥的水化放热和凝结性能有重要影响。该文系统地探讨了水玻璃模数和碱当量对碱-矿渣水泥水化放热和浆体凝结时间及抗压强度的影响规律。结果表明：随模数的增加,水化热降低,凝结时间延长,抗压强度先增加,随后降低;随碱当量的增加,水化热增加,凝结时间稍有延长,强度增加。比较合理的水玻璃模数Ms在1.0~2.0,碱当量为矿渣质量的3%~6%。     

铁尾矿粉对碱矿渣泡沫混凝土力学性能的影响

为了研究铁尾矿粉对碱矿渣泡沫混凝土力学性能的影响,用掺入了铁尾矿粉的碱矿渣泡沫混凝土制成100 mm×100 mm×100 mm的立方体试块,分别将混凝土试块养护3、7、28 d后,测试其抗压强度。结果表明：随着铁尾矿粉碱矿渣泡沫混凝土表观密度的增加,其抗压强度不断增大;当铁尾矿粉的掺量从10%增加到30%时,碱矿渣泡沫混凝土的抗压强度逐渐增大;当铁尾矿粉的掺量从30%增加到50%时,碱矿渣泡沫混凝土的抗压强度逐渐减小,且强度损失较明显,随着铁尾矿粉细度的提高,碱矿渣泡沫混凝土的强度逐渐增大。     

NaOH-nNa_2SiO_2激发制备碱-双渣胶凝材料研究

研究了采用 ＮａＯＨ－ｎＮａ２ＳｉＯ３激发制备碱－双渣胶凝材料的方法和技术途径。结果表明：将固体碱激发剂、矿渣、高钙粉煤灰渣三种原料按一定比例混合入磨进行粉磨,制备得到的碱－双渣胶凝材料 ２８ ｄ强度达到 ３０～６０ ＭＰａ。凝结时间正常;这种胶凝材料生产成本低,性能优良,是一种环保的新型胶凝材料。     

NaOH—nNa2SiO3激发制备碱—双渣胶凝材料研究

研究 采用NaOH-nNa2SiO3激发制备碱-双渣胶凝材料的方法和技术途径,结果表明：将固体碱激发剂、矿渣、高钙粉煤灰渣三种原料按一定比例混合入磨进行粉磨制备得到的碱-双渣胶凝材料28d强度达到30-60MPa,凝结时间正常;这种胶凝材料生产成本低,性能优良,是一种环保的新型胶凝材料。     

Setting and Strength Characteristics of Alkali-activated Carbonatite Cementitious Materials with Ground Slag Replacement

The effect of the ground granulated blast-furnace slag （ GGBFS ） addition, the modulus n （ mole rutio of SiO2 to Na2O ） and the concentrution of sodium silicate solution on the compressive strength of the material, i e alkuli-activated carbonatite cemeutitious material （ AACCM for short ） was investiguted. In addition, it is found that barium chloride has a sutisfiwtory retarding effect on the setting of AACCM in which more than 20% （ by mass ） ground carbonatite was replaced by GGBFS. As a result, a cementitious material, in which ground carbonatite rock served as dominative starting material, with 3-day and 28-day compressive strength greuter them 30 MPa and 60 MPa and with continuous strength gain beyond 90 days was obtained.     

碱激发矿渣陶粒混凝土空心砌块砌体抗剪试验

为研究碱激发矿渣陶粒混凝土空心砌块砌体的受剪性能,对108个用Mb25~Mb130碱激发矿渣净浆和用Mb25~Mb80碱激发矿渣陶砂砂浆砌筑的碱激发矿渣陶粒混凝土空心砌块砌体进行抗剪试验.试验结果表明:碱激发矿渣净浆作砌筑浆体的砌体抗剪强度低于碱激发矿渣陶砂砂浆作砌筑浆体的砌体.碱激发矿渣陶砂砂浆作砌筑浆体的砌体抗剪强度低于用水泥砂浆和混合砂浆作砌筑浆体的砌体.砌体的抗剪强度随砌筑浆体抗压强度的提高而增大,Na2O含量、砂灰比对砌体抗剪强度的影响不容忽视.基于试验结果,分别建立了用碱激发矿渣净浆和碱激发矿渣陶砂砂浆作砌筑浆体时的碱激发矿渣陶粒混凝土空心砌块砌体抗剪强度计算公式.     

一种控制混凝土坍落度损失的方法

利用多孔硅质岩为载体,复合减水剂和缓凝剂,初步研制出能在90min保持混凝土坍落度基本不变的载体流化剂．通过测试水泥凝结时间、强度和流动度,筛选了羟基羧酸类缓凝剂．     

碱矿渣陶粒混凝土基本性能试验研究

为了解决碱矿渣胶凝材料收缩过大限制其应用的问题,将陶粒和陶砂掺入碱矿渣胶凝材料中形成碱矿渣陶粒混凝土.完成了252个碱矿渣陶粒混凝土试件的试验,考虑了水灰比、砂率、粉煤灰质量分数、水玻璃模数、氧化钠质量分数等关键参数对碱矿渣陶粒混凝土抗压强度和干缩率的影响.试验结果表明,碱矿渣陶粒混凝土的28d边长为100 mm立方体的抗压强度为45~55 MPa,碱矿渣陶粒混凝土的28 d干燥收缩率为1.8×10~(-4)~4.4×10~(-4).当水灰比、粉煤灰质量分数、水玻璃模数、氧化钠质量分数增大时,抗压强度减小,干缩率增大;砂率增大时,抗压强度增大,干缩率减小.     

煅烧煤矸石用作水泥高活性混合材的研究

将经煅烧等过程进行活化处理的煤矸石细粉与磨至一定比表面积的水泥熟料及天然生石膏混合均匀,制成了活化煤矸石粉掺量比例不同的多组混合水泥,并对其胶砂强度性能、标准稠度用水量、胶砂流动度进行了实验检测.同时,还应用SEM对混合水泥硬化浆体的微观结构进行了观察.结果表明,掺入经活化处理的煤矸石粉配制的混合水泥具有较好的强度性能;随掺量增加,水泥浆体的流变性能变差,但对凝结时间并无明显影响.     

Coal and gas outburst prevention using new high water content cement slurry for injection into the coal seam

As coal and gas outburst is one of the most serious mine disasters, it is very important to at least control it if not prevent it from occurring. Injecting cement slurry or grouting into the coal seam can strengthen the seam, increase its rigidity coefficient(f), and reduce the volumetric expansion due to gas energy release.This paper reports the results of laboratory experiments on cement-based high water content slurry having different water-cement ratios(W/C) to be used for coal injection. The results show that as the W/C increases, the mobility of the slurry and its setting time increase. The compressive strength and rupture strength, however, are reduced. Furthermore, high W/C grout shows early strength after 7 days, which can be 80% of its 14-day compressive strength. To achieve rapid setting and early strength, the addition of Na_2SiO_3has proven to give the best result, when the concentration of the additive is 3%. The initial and final setting times are 13 and 21 min shorter than samples without Na_2SiO_3, while the compressive strength is more than double. As a retarder, the initial setting time can be extended to 83 min when tartaric acid of 0.4% concentration is added. Through the orthogonal experiment, the optimum recipe of the new high water content slurry has been determined to be: W/C = 2, tartaric acid = 0.2%, Na_2SiO_3= 3%, and12% bentonite. Reinforcement by injection simulation experiments show that the grouting radius of the new slurry mix is 250 mm when the applied grouting pressure is 60 k Pa, 7-day rupture strength and compressive strength are 5.2 and 6.4 MPa, respectively, and are 37% and 88% higher than ordinary cement grout. It can be concluded that the newly developed slurry mix is more effective than the ordinary mix for reinforcing coal and controlling gas outburst.     

废旧轮胎胶粉对水泥砂浆力学性能的影响

研究了废旧轮胎胶粉的细度、掺量对水泥砂浆抗压强度的影响．利用不同的硅烷偶联剂对废轮胎胶粉进行了改性试验，并测定了改性胶粉对水泥砂浆力学性能的影响．研究结果表明：掺胶粉水泥砂浆28d抗压强度有明显下降，但掺量小于10％时，对水泥砂浆的早期强度几乎没有影响；在等掺量条件下，胶粉越细，砂浆强度越高；胶粉经改性后能明显改善掺胶粉水泥砂浆的力学性能．