地质聚合物凝结硬化及其调节技术的研究进展

地质聚合物(Geopolymer)是一类由活性铝硅酸盐矿物在碱激发作用下形成的非传统胶凝材料,具有高强、耐久、绿色环保等特点.但地质聚合物原材料和碱性激发剂的多样性使其水化机理异常复杂,凝结硬化性质不确定性增加,且受环境温度变化影响大.因原材料及制备工艺不同,地质聚合物凝结硬化特性可能走向两个极端:(1)凝结硬化过快,难以施工;(2)长时间不凝结硬化,早期强度发展慢.通过合理有效的方法将其凝结时间调控至适合范围,是实际工程应用中亟需解决的关键问题.本文分别阐述了高钙、低钙和无钙体系下地质聚合物的凝结硬化机理,详细分析了铝硅酸盐原料细度、活性及CaO含量,激发剂的类型、掺量以及环境温度等因素对地质聚合物凝结时间的影响,概括总结了调节地质聚合物凝结时间的技术方法,并分析了其作用机理,以期为地质聚合物的应用研究提供技术支持.     

热处理温度对磷渣-煤矸石微晶玻璃结构和性能的影响

以磷渣和煤矸石为原料,采用一步烧结法制备了性能优良的CaO?Al2O3?SiO2(CAS)系微晶玻璃,用差示扫描量热法(DSC),X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等对其进行分析和表征,研究了热处理温度对微晶玻璃晶相组成、微观结构和宏观性能的影响规律。结果表明,固废利用率达100%,微晶玻璃性能良好;以磷渣和煤矸石为原料在1250℃下熔融2 h、于850℃热处理保温2 h可制备主晶相为假硅灰石Ca3(Si3O9)的微晶玻璃,其抗折强度、显微硬度和体积密度分别为74.4 MPa,566.9 HV和2.75 g/cm3。随热处理温度升高,微晶玻璃主晶相由Ca3(Si3O9)相转变为硅灰石CaSiO3相,晶体形态由球状向针状、短柱状改变,对提高微晶玻璃抗折性能有利,而显微硬度和体积密度均先增加后降低。     

工业废物微晶玻璃组分设计和制备工艺的研究进展

工业废物微晶玻璃是一种以工业废物为主要原料制备的含有微晶相的绿色材料。在讨论不同化学成分对基础玻璃熔融和晶化行为影响的基础上,总结了工业废物微晶玻璃的配方设计;综述了不同制备工艺对工业废物微晶玻璃结构与性能的影响,最后展望了工业废物微晶玻璃的应用前景。     

利用工业固体废弃物制备烧胀陶粒的研究进展

工业固体废弃物是一种放错位置的资源。阐述了利用工业固体废弃物制备烧胀陶粒的可行性,综述了以煤矸石、粉煤灰、钢渣、尾矿等工业固体废弃物为原料制备烧胀陶粒的国内外研究进展,并分析了利用工业固体废弃物制备烧胀陶粒目前存在的主要问题和发展前景。     

烧结法制备煤矸石微晶玻璃及其烧结性能研究

以淮南矿区煤矸石为主要原料,采用烧结法制备了微晶玻璃,并研究了Na_2O含量对基础玻璃熔制温度、微晶玻璃晶化温度、物相组成和微观结构的影响及其对微晶玻璃体积密度、耐酸碱等物化性能的影响。结果表明,以淮南矿区煤矸石为主要原料可以制备出性能优良的微晶玻璃;并且随Na_2O含量从10%增至25%,玻璃熔制和晶化温度分别从1450℃降低到1300℃,950℃降低到700℃;微晶玻璃的主晶相由含铁镁橄榄石相转变为霞石相,最终转变为硅铝酸钠相,且微晶玻璃的结构均匀性不断提高;微晶玻璃的致密性先增加后降低,耐酸碱性良好,但Na_2O含量过多对微晶玻璃耐酸性不利。     

大掺量粉煤灰高水充填材料的研制

文章研究了不同水固比条件下粉煤灰掺量对高水充填材料凝结时间、悬浮性、强度和水化放热量等性能的影响,研制出大掺量粉煤灰高水充填材料,并分析了其经济成本.研究表明:在同一水固比条件下,高水充填材料的凝结时间随着粉煤灰掺量的增加会延长,其强度和反应温升会有所降低,而对析水率和结实率的影响不大.研制的粉煤灰掺量为60％的高水充填材料,在水固比为1∶1时,凝结时间为11 min、1d和7d抗压强度分别为2.1MPa、2.8 MPa,其反应温升较对比组(不掺粉煤灰)降低了22.9％,且成本降低了54.6％.     

碳酸钙对磷渣-煤矸石烧结多孔微晶玻璃结构和性能的影响

多孔微晶玻璃具有导热系数低、力学性能好、抗腐蚀性强等优点,是一种隔热、吸声的轻质功能材料.为拓展多孔微晶玻璃的制备原料范围,同时大宗量、高附加值利用工业废渣-磷渣和煤矸石.本文以磷渣和煤矸石为原料,采用烧结法制备多孔微晶玻璃.利用X射线衍射、扫描电子显微镜及阿基米德法,对制备的试样进行表征,研究发泡剂碳酸钙掺量对体系析...     

固废制备多孔微晶玻璃研究进展

固废多孔微晶玻璃是以固体废物、发泡剂及其他辅助试剂为原料，制备出的一种绿色材料。由于其主要原料为冶金固废、尾矿和城市固废等，且产品具有较高的机械强度、硬度，显著的耐腐蚀性，绝热、吸声、防火、防潮，使其在实现固废增值的同时，能应用于各种工业领域。文章阐述了烧结法制备固废多孔微晶玻璃的机理，重点论述了固废原料的选择和复合固废组成设计、发泡剂种类、掺量和材料性能、热处理制度对固废多孔微晶玻璃结构和性能的影响规律等方面国内外研究进展，介绍了固废多孔微晶玻璃的应用，对固废多孔微晶玻璃的研究和应用发展趋势进行了展望。