钢渣矿渣基全固废胶凝材料的化学活化

为了促进钢铁冶金渣的高附加值应用,以钢渣、矿渣和脱硫石膏为原料制备胶凝材料,研究了不同掺量CaO或Na2SO4对胶凝材料的化学活化作用,并利用XRD、SEM对掺入激发剂胶凝材料的水化产物进行了分析.结果表明,掺入少量CaO或者 Na2SO4的胶凝材料净浆试块早期抗压强度会有一定的提高,后期强度变化不大;但当Na2SO4掺量超过2%时,净浆试块的抗压强度会降低.掺入激发剂对胶凝材料的水化产物种类不会造成影响,其水化产物主要包括钙矾石(AFt)、水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和氢氧化钙(CH).     

掺减水剂钼尾矿胶砂的力学性能和水化产物

将钼尾矿、矿渣、熟料、石膏进行机械力粉磨,制备胶凝材料,研究了减水剂种类和掺量对胶砂力学性能的影响,并对掺钼尾矿胶凝材料的水化产物进行了分析.结果表明,在相同流动度条件下制备胶砂试块,PC减水剂对掺钼尾矿胶砂的强度提高幅度最大,FDN次之,UNF-5最小.当PC高效减水剂掺量为0.4%时,大掺量尾矿胶砂试块28 d的抗压强度可以达到48.8 MPa.粉磨后的钼尾矿表现出一定的火山灰反应活性.掺钼尾矿胶凝材料的水化产物主要是钙矾石和水化硅酸钙凝胶.     

钼尾矿碱熔活化作辅助胶凝材料的研究

对钼尾矿(MoT)进行碱熔活化处理并作为辅助胶凝材料,研究了m(Na OH)∶m(MoT)、煅烧温度、煅烧时间等因素对MoT活化效果的影响。结果表明:碱熔活化能有效破坏MoT颗粒表面的网络结构,促进活性(Si+Al)的溶出,提高MoT活性;活化的最优条件为:采用湿法加碱煅烧的方式、MoT颗粒控制在74μm以下,m(Na OH)∶m(MoT)=1∶5、煅烧温度450℃、煅烧时间60 min,在此条件下MoT的碱溶浸出(Si+Al)浓度为1427 mg/L;当活化钼尾矿掺量为15%时,水泥胶砂的28 d抗压强度可达41.7 MPa。     

利用煤矸石铁尾矿制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃

为了综合利用固体废弃物,以煤矸石和铁尾矿为主要原料制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃。利用DSC,XRD和SEM等分析测试手段,研究了核化和晶化温度对微晶玻璃析晶行为及显微形貌的影响,通过Kissinger方程计算了各基础玻璃试样析晶活化能E和动力学参数k(Tp),并利用Augis-Bennett公式计算了各试样的晶化指数n。试验结果表明：随着核化和晶化温度的升高,主晶相衍射峰以先增强后减弱的趋势变化,主晶相为普通辉石(Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6),体系的最佳晶化温度为1 040 ℃,其抗弯强度为216.49 MPa,耐酸性为99.21%;对于不同升温速率的基础微晶玻璃试样,20 ℃/min升温速率的析晶活化能最低为324.75 kJ/mol,k(Tp)=0.55,n=3.92,玻璃晶核为三维生长,整体结晶,4个试样的晶核生长方式相同。     

冶金渣胶凝材料协同固化铅的试验研究

以钢渣、矿渣和脱硫石膏为原料制备胶凝材料,研究了铅离子浓度和养护工艺对胶凝材料固铅效果的影响,并利用XRD和SEM对固铅胶凝材料的水化产物进行了分析。结果表明,冶金渣胶凝材料相对于水泥具有更高的固铅效率。冶金渣胶凝材料水化产物中存在的多种协同作用是其固铅效率显著高于水泥的重要原因。      

硅酸盐固废胶凝材料固镉的试验研究

以硅酸盐矿冶固废为原料制备胶凝材料,进行固镉试验,并借助XRD和IR对水化产物进行了基础研究.结果 表明,在钢渣掺量不超过30％,Cd2+浓度不高于30 mg/kg时,固镉试样28 d龄期Cd2+浸出质量浓度低于饮用水5 μg/L的限值.XRD和IR测试结果表明,胶凝材料水化产物主要为AFt、Friedel盐和C-S-H凝胶.胶凝材料固镉试样中存在着多种协同作用,是其固镉效率较高的主要原因.     

钢渣的机械力粉磨特性

研究了粉磨时间对钢渣粉比表面积的影响,并通过激光粒度仪（LPS）、X射线衍射仪（XRD）对钢渣粉的粒度分布特征和颗粒形貌进行了探讨,并研究了不同粉磨时间钢渣粉对混凝土抗压强度的影响。结果表明:钢渣的易磨性较差;随着粉磨时间增加,超细颗粒数量不断增加,掺钢渣粉混凝土的强度也逐渐提高,但是粉磨成本也相应增加。钢渣粉较为合适的粉磨时间为90 min,此时比表面积为650 m2/kg。      

掺钼尾矿高性能混凝土的制备

研究了不同粉磨时间钼尾矿的粒度分布,探讨了钼尾矿细度对胶砂试块性能的影响,并通过XRD和SEM对胶凝材料水化产物进行了分析。结果表明,随着粉磨时间的延长,钼尾矿粉中微细颗粒比例不断增加,粉磨时间达到120 min时,钼尾矿粉出现明显的团聚现象,较为合适的粉磨时间为100 min。粉磨后的钼尾矿表现出一定的火山灰反应活性。掺钼尾矿胶凝材料的水化产物主要是钙矾石和水化硅酸钙凝胶,二者的相互交织促进了胶砂试块强度的增长。     

利用钼尾矿制备胶凝材料的水化反应机理研究

以钼尾矿为主要原料,辅以高炉渣、石膏等原料,制备多固废胶凝材料,研究了钼尾矿掺量、养护工艺对净浆试样力学性能的影响,并利用XRD、DTA-TG和SEM等方法对钼尾矿胶凝材料的水化反应机理开展了基础研究。结果表明,当m(钼尾矿)∶m(矿渣)∶m(熟料)∶m(石膏)为30∶50∶10∶10时,60 ℃养护试样的性能相对较好,28 d抗压强度可以达到48.4 MPa。钼尾矿废渣胶凝材料的水化产物主要是AFt和C-S-H凝胶,随着龄期的增加,其水化产物也逐渐增多。多种水化产物相互交织、穿插和填充,促进试样强度的不断增长。      

利用商洛钼尾矿制备混凝土

以钼尾矿、矿渣、熟料和石膏为原料制备胶凝材料,研究了钼尾矿在胶凝材料中的掺量、减水剂掺量、养护工艺对胶砂试块性能的影响,并通过XRD和SEM-EDS对水化产物进行了深入研究。结果表明,当钼尾矿在胶凝材料中掺量为20%、减水剂掺量为0.4%、采用60℃湿热养护所制备的钼尾矿胶砂试块力学性能最好,28 d抗压强度可以达到73.2 MPa。利用钼尾矿制备的胶凝材料的水化产物以钙矾石和C-S-H凝胶为主,二者的相互交织促进了胶砂试块强度的增长。