盐石膏作硅酸盐水泥添加剂的研究

将海盐废渣提纯后的盐石膏煅烧后作为硅酸盐水泥添加剂，考察了不同煅烧温度下的盐石膏对水泥凝结时间及强度和体积安定性等性能的影响，并与天然石膏对比。结果表明，用盐石膏作添加剂的水泥的凝结时间、3d和28d抗压和抗折强度、体积安定性等性能指标均达到国标要求，海盐废渣作为硅酸盐水泥熟料添加剂可以替代天然石膏。海盐废渣用于水泥熟料既节约了资源又有利于环保，经济效益和社会效益显著。     

高贝利特水泥活化技术的研究

在生料中掺入微量元素及矿化剂来活化β—C2S，经试验确定，BasSO4对高贝利特活化的最佳掺钡量为0．8％，并可将高贝利特水泥的3d强度提高18％，28d强度提高到近120MPa；在掺入氟硫复合矿化剂后，高贝利特水泥的活性更高，更加贴近实际生产，也能达到节约能源、提高早期强度的试验目的。     

纳米SiO_2对硅酸盐水泥水化放热特性的影响

以硅灰为对比,利用微量热仪研究了纳米SiO2对硅酸盐水泥24 h内水化历程、水化放热特性的影响.研究结果表明:掺入纳米SiO2的水泥试样24 h内水化历程也可划分为类似于纯硅酸盐水泥水化的5个阶段;纳米SiO2的掺入,促使诱导期、加速期和减速期的出现提前,缩短了诱导期持续的时间;提高了水化开始时的放热速率,使第二放热峰的出现提前,增大了水化放热量.     

新旧水泥砂浆界面粘结性能试验研究

在荷载和环境因素作用下,混凝土结构产生不同程度的劣化。为了保证结构的安全性和耐久性,需要对损伤水泥基材料进行修复。基体的含水饱和度、界面粗糙度、修补砂浆的水灰比以及试件的养护条件都会影响修补砂浆与基体间的粘结强度。选取四种含水饱和度(0%、30%、70%、100%)的旧砂浆作为基体,浇筑水灰比为0.4和0.6的新砂浆,试件密封养护28 d,剪切试验结果表明:当新砂浆水灰比为0.6,旧砂浆含水饱和度按照70%、30%、100%、0%的顺序变化时,界面的剪切强度逐渐减小;当新砂浆水灰比为0.4,旧砂浆含水饱和度按照30%、0%、70%、100%的顺序变化时,界面的剪切强度逐渐减小。同时发现,新砂浆水灰比为0.4时的界面剪切强度普遍大于水灰比为0.6的数值。通过切槽法改变旧砂浆的界面粗糙度,然后浇筑水灰比为0.6的新砂浆,试件标准养护。剪切试验结果表明:当旧砂浆界面粗糙时,界面间的剪切强度是旧砂浆光滑时的1.26倍。选取两种含水饱和度(0%、100%)的旧砂浆作为基体,浇筑水灰比为0.4和0.6的新砂浆,分别进行标准养护和密封养护,剪切试验结果表明:在旧砂浆含水饱和度和新砂浆水灰比相同的情况下,标准养护下的界面剪切强度明显大于密封养护下的界面剪切强度。     

分解炉空气分级燃烧及NOx排放特性研究

随着我国经济的飞速发展,作为重要基础材料的水泥产品需求量极大且趋于稳定。水泥生产过程中的NOx排放与燃煤火电厂和汽车尾气产生的NOx排放已成为空气污染的主要来源,而分解炉是降低水泥生产工艺中NOx排放的有效设备。笔者在引入高温烟气的模拟分解炉内进行空气分级燃烧试验,研究配风位置、配风比例以及石灰石/煤比例对分解炉内燃烧和NOx排放特性的影响规律。试验稳定过程中,高温烟气发生装置的给煤量和配风量保持不变。此时,高温烟气发生装置的时间平均温度为911℃,其产生的高温烟气温度稳定在750℃左右,高温烟气中NOx主要以NO和N2O的形式存在,其浓度分别为261.49×10^-6和12.96×10^-6。该股高温烟气将模拟实际回转窑产生的烟气进入分解炉内。在分解炉的上部区域(距离顶部0~2 000 mm区域)的温度为800~1 000℃,与实际分解炉运行温度一致,排放烟气中NOx主要以NO和N2O形式存在。随着中间配风位置的下移,煤粉燃烧放热区域下移,而顶部区域的石灰石吸热量变化较小,则原有热量平衡被打破且原有吸热量高于现有放热量,导致顶部区域内燃烧温度降低。此时,还原气氛中煤粉燃烧和石灰石分解反应时间均变长,导致NOx的还原反应更加充分。但石灰石分解产生的氧化钙(CaO)作为中间产物会促进NO的生成反应,其反应时间增加也促进了NO的生成;另一方面,石灰石作为催化剂参与焦炭和挥发分还原NO的反应过程,分解炉顶部区域的温度下降使得该还原反应变弱。综上,NO的最终排放浓度是以上反应的综合结果。随着配风位置的下移,该变化对NO的生成作用更加明显,故NO的排放浓度逐渐升高。当一级风量与二级风量的配风比例降低时,分解炉上部区域的煤粉燃烧份额减少和石灰石分解量降低,而分解炉下部区域的煤粉燃烧份额增加和未分解的石灰石份额增加,但石灰石的吸热增加量高于燃烧增加份额的放热量,因此分解炉内整体温度均降低。分解炉内NO浓度是由石灰石催化的氧化过程和还原过程综合决定的。一级风量变小时,尾部CO浓度随之增加,烟气中NO浓度呈现降低的趋势。当石灰石/煤比例增加时,分解炉内沿程温度逐渐下降。随着石灰石给粉量增加,分解炉内石灰石受热分解产生的CaO浓度增加,CaO催化NO还原反应更剧烈,从而NO浓度逐渐降低。而石灰石给粉量增加和分解炉温度降低的过程导致尾部的CO浓度升高。     

水泥回转窑系统固相中硫、碱分布特性研究

采用XRF、XRD与EPMA分析方法对取自某水泥厂生产线的几种试样(入预热器生料、入窑热生料、烟室结皮、窑皮、熟料)进行测试分析,研究硫、碱在水泥回转窑系统内固相中的分布特性.结果表明:回转窑内入窑热生料、烟室结皮以及过渡带区域窑皮中,硫、碱含量较高;且不同试样中硫、碱的存在形式也不一样,其中烟室结皮最为复杂.不同粒径大小的熟料,将硫、碱带出回转窑系统的情况存在着差异,大粒径熟料带出的钾、硫含量较小粒径熟料高出许多,但是钠含量相差不大,而且后者的晶体发育程度较好.     

新拌磷酸镁水泥浆体流动性测试方法及其流动特性研究

本研究设计了一种流动性测试方法,既可测试新拌磷酸镁水泥浆体的变形速度,又可测试其最终变形能力.对新拌磷酸镁水泥浆体的流动特性有较高的敏感性.通过自制流动测试装置,可测试出在不同搅拌工艺和配比参数下配制的新拌磷酸镁水泥浆体的变形速度和最终变形能力,了解其流动特性变化规律.     

低水泥浇注料中纯铝酸钙水泥和SiO_2微粉的“老化”试验

为了探讨纯铝酸钙水泥结合的低水泥浇注料"老化"的原因和影响因素,将SiO2微粉以及不同粒度、不同物相组成(CA相含量)、不同新鲜程度的纯铝酸钙水泥在温度为(20±1)℃、相对湿度>75%的潮湿环境中摊成厚度为2.5 cm左右的料层,放置一定时间(分别为0、3、7、14、28 d)使其老化,然后分别将它们与特级矾土(≤5、≤0.088 mm)、磷酸盐分散剂和减水剂等其他原料一起配制成浇注料,通过测定浇注料的可工作时间、初始流动性和早期(6 h)养护强度,来表征这些原料的老化速度.结果表明:(1)纯铝酸钙水泥的cA含量和细度越高,其老化速度越快.(2)"新鲜"的铝酸盐水泥比存放一段时间后的水泥的老化速度更快.(3)SiO2微粉的老化会导致浇注料的流动性变差,可工作时间变短.     

研究颗粒组成与性能关系新方法--兼论水泥的最佳颗粒组成

比较了两种不同矿物组成、不同粉磨细度的硅酸盐水泥的密实容重、净浆标准稠度用水量、胶砂流动度和胶砂抗压强度同X·n的关系及水泥物理性能同X、n和比表面积之间的关系。结果表明 ,在所用试验样品的范围内 ,X·n同本文所做水泥各项性能具有很好的相关性 ,且对某些性能具有再现性 ,其相关性优于单独的X、n以及比表面积。在本文所用样品的n值范围内和水泥颗粒组成范围内 ,水泥最佳颗粒组成的X、n的乘积值在20μm左右 ,此时的水泥比表面积在367m2/kg 左右 ,相应的颗粒组成约为≤6μm ,27 % ;≤12μm ,42 %;≤24μm ,63 %。     

改质磷石膏作水泥缓凝剂的试验

用两种无机非金属材料对磷石膏进行改质,使磷石膏中Ｐ２Ｏ５、Ｆ＾－、ＳＯ４＾２－生成难溶于水的钙盐。试验对改质前后确石膏及天然二水石膏作缓凝剂时水泥性能进行了对比,结果表明,改质后磷石膏作缓凝剂的水泥凝时间及１ｄ、３ｄ、２８ｄ强度接近或好于掺天然二水石膏的水泥。