偏高岭土对碱矿渣水泥耐高温性能的影响

对比研究了不同掺量的偏高岭土(0、10%、30%)对碱矿渣水泥在20~1000℃高温作用下的外观形貌和抗压强度的影响,并进行了XRD、FT-IR和SEM分析。结果表明:当温度不大于400℃时,不同偏高岭土掺量试件的外观形貌和抗压强度均无明显变化;当温度升至600℃时,体系中的水化产物C-S-(A)-H凝胶脱水,试件内部结构出现微裂纹,抗压强度下降,但掺入适量偏高岭土能在一定程度上减少抗压强度损失;当温度达到1000℃时,未掺偏高岭土试件的固相反应产物主要为钙黄长石晶体颗粒,且颗粒之间较为松散,微观结构密实度较低,而掺偏高岭土试件的固相反应产物主要为钠长石,微观结构呈空间网状,密实度较高,耐高温性能相对较好。

碱矿渣水泥早期反应产物微观结构演化过程

利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、27Al和29Si魔角旋转固体核磁共振(MAS NMR)以及1H-29Si魔角旋转交叉极化固体核磁共振(1H-29Si CPMAS NMR)研究了NaOH激发碱矿渣水泥早期反应产物的演变过程.结果表明:碱矿渣水泥在3~28 d龄期内均能观察到水化硅铝酸钙凝胶(C-A-S-H)、水滑石和单硫型水化硫铝酸钙(AFm),凝胶产物由复杂的端链硅氧四面体(Q^(1))、链状硅氧四面体(Q^(2))和Al取代的链状硅氧四面体(Q^(2)(1Al))或层状硅氧四面体(Q^(3)(1Al))构成,相对反应程度随龄期延长而增大;随着24 h内早期反应的进行,矿渣水化程度提高,铝硅比增大,铝氧四面体桥氧结构占比增大;矿渣铝氧多面体经历结构解聚、水滑石与AFm层状晶体的形成和Q^(2)(1Al)的形成过程;反应早期24 h内Q^(2)(1Al)迅速发展,水分子与硅氧四面体骨架交联,化学结合水形成,未发现聚合度更大的层状硅氧四面体(Q^(3))和Q^(3)(1Al)结构,因此0~24 h为C-A-S-H低聚态凝胶形成阶段.

碱矿渣水泥流态固化土的研究与应用进展

流态固化土填筑是建筑基槽回填作业时的一项理想技术,以碱矿渣水泥流态固化土各组成为基础,综述了流态固化处理方法、碱矿渣水泥及碱矿渣水泥流态固化土的历史发展及研究现状,总结了近年来碱矿渣水泥的物理力学性能、碱矿渣水泥的水化机理和水化产物,指出当前研究中存在的一些问题,如研究缺乏实际工程的验证、环保问题难以彻底解决或缺乏有机质研究等,基于存在的问题,指明了碱矿渣流态固化土的未来发展。

赤泥碱矿渣水泥及其制品的研究

本文研究了不同碱激发剂对碱矿渣水泥强度的影响 ,确定了以硅酸钠和石膏作为复合激发剂 ,且掺量分别为 3%和 5 %时碱矿渣水泥的强度最高 ,并分析了激发剂的作用机理。同时研究了赤泥对碱矿渣水泥强度的影响 ,并研究了利用赤泥

高温对碱矿渣水泥石微结构及力学性能的影响

研究了不同碱组分的碱矿渣水泥石在室温至1 000℃时强度的变化,运用DSC/TG,XRD和SEM分析了高温后碱矿渣水泥石物相及结构的变化.结果表明:以钠水玻璃为碱组分的碱矿渣水泥石高温后的强度变化规律与以氢氧化钠为碱组分的矿渣水泥石相似.受热温度在200℃时,碱矿渣水泥石可蒸发水的损失使得水泥石结构更加致密,抗压强度增加,抗折强度下降;400～1 000℃时,抗折、抗压强度均持续下降,其中,600～800℃时,碱矿渣水泥石发生固相反应,有钙黄长石生成,强度下降明显.

模拟高放射性废物碱矿渣水泥基固化体的性能研究

研究了用初压成型和振动成型工艺制造的碱矿渣水泥固化体的某些性能。结果表明，用碱矿渣水泥基材料固化模拟高放射性废物是可行的。采用初压成型工艺制造的碱矿渣水泥固化体，２８ｄ抗压强度达１１７．３ＭＰａ，孔隙率为９．６４％，且固化体还具有良好的抗冲击性能和较低的核素浸出率。

高放废液碱矿渣水泥固化体中矿渣反应程度研究

出于安全性的考虑，高放废液碱矿渣水泥固化体应该具有较高的热力学稳定性，要求在一个不太长的时间内使处于介稳态的矿渣玻璃体完全水化转化为热力学稳定的水化产物。为此分别用水杨酸甲醇—丙酮萃取法和非蒸发水法估测碱矿渣水泥中的矿渣反应率，用非蒸发水法结合ＤＴＡ法估测固化体中的矿渣反应率。结果表明，高细度矿渣（大于６００ｍ２／ｋｇ）水化主要发生在早期，２８天时矿渣反应率（或碱矿渣水泥水化程度）约为４５％。水化１００多天固化体的水化程度约为７３％，ＤＴＡ上已测不出矿渣玻璃体的反玻化峰。

碱矿渣水泥混凝土研究进展及其发展前景

碱矿渣水泥是一种具有高强度、高耐久性、大幅度利用工业废料的新型建筑材料;基于大量文献材料综述了这种水泥的研究和应用情况。

碱矿渣水泥基胶凝材料的碳化特征研究

抗碳化性能是混凝土耐久性的重要方面。以水玻璃与氢氧化钠(Na OH)为碱组分,粒化高炉矿渣为胶凝材料,研究了碱矿渣水泥的抗碳化性能,并分析了碱矿渣水泥易于发生碳化的主要原因。结果表明:与硅酸盐水泥相比,碱矿渣砂浆的碳化程度较大,碳化未引起碱矿渣水泥石干燥收缩的增加。碱矿渣水泥基胶凝材料硬化体碳化程度较大的主要原因是其水化产物不存在Ca(OH)2、硬化体孔溶液的高碱性及较大的干燥收缩。

碱矿渣水泥砂浆抗碳化性能研究

研究了碱当量(以氧化钠当量计)、水胶比和胶砂比对碱矿渣水泥砂浆抗碳化性能的影响,并与硅酸盐水泥砂浆进行了对比试验。结果表明:在相同水胶比条件下,碱矿渣水泥砂浆比硅酸盐水泥砂浆更易碳化,且水胶比越大,胶砂比越小,碳化越严重。在3%～6%范围内,随着碱当量的增加,碱矿渣水泥砂浆的碳化程度减小。扩展度相当时,水玻璃为碱组分的碱矿渣水泥砂浆的抗碳化能力强于硅酸盐水泥砂浆。

水玻璃对水玻璃型碱矿渣水泥的凝结时间及力学性能的影响

本文从水玻璃的形态、模数及模数与加入水泥中碱含量的这些本身因素出发,研究了水玻璃对碱矿渣水泥的凝结时间和力学性能的影响。

碳化对碱矿渣水泥石干燥收缩的影响

为研究碳化行为对碱性胶凝材料干燥收缩的影响,以水玻璃或NaOH为碱组分,制备φ27.5×50 mm碱矿渣水泥石试件,并测量φ27.5×1 mm水泥石薄片在干缩条件与碳化条件下的直径变化率,以表征碱矿渣水泥石的干燥收缩与碳化收缩.结果表明：在（20±1）℃,相对湿度（70±5）％的条件下,以NaOH为碱组分的碱矿渣水泥石干燥收缩大于以水玻璃为碱组分的碱矿渣水泥石干燥收缩;碳化使硅酸盐水泥石的收缩增加,但未增加碱矿渣水泥石的收缩;碱当量适当提高有利于减小碱矿渣水泥石的干燥收缩与碳化收缩;以模数为1.2～1.5的水玻璃配制的碱矿渣水泥石干燥收缩与碳化收缩较小.

碱矿渣水泥固化模拟高放射性废液中Cs^+的作用机理

研究了模拟高放射性废液在不同的预处理工艺条件下,加入NiSO4和K4[Fe(CN)6]后,碱矿渣水泥固化其废液中Cs+的作用机理.及其预处理工艺对废液中Cs+交换容量及固化体中Cs+浸出率的影响。实验表明:废液在H1预处理工艺下,即:在脱硝后,pH值为0.2时,按摩尔比n(Cs+):n(Ni2+):n([Fe(CN)6]4-)为1:1:1加入NiSO4和K4[Fe(CN)6],然后碱化至pH=12,采用GB7023-86方法.计算得到在25℃.第42 d的固化体中,Cs+浸出率为未经预处理的1/790.达到10-7m·d-1。采用MCC-I方法,90℃,第28 d的固化体中.Cs+浸出率为未经预处理的1/385,也达到10-g·cm-2·d-1。并通过X射线衍射.扫描电镜及能谱分析、差热及热重分析等方法分析并验证了固化结果:经H1预处理工艺后,废液中大部分Cs+与NiSO4,K4[Fe(CN)6]生成难溶固溶体Cs2Ni[Fe(CN)6]和Cs4Ni4[Fe(CN)6]3而被固化体固封持留。

碱矿渣水泥及其对铅锌尾砂的固化效果

通过水泥净浆强度试验和水泥-尾砂浆体流动性及其固化体的强度试验,确定了适宜于尾砂固化的碱矿渣水泥的较好的配合比,和尾砂固化中碱矿渣水泥的适宜掺量。采用低模数水玻璃,按14%与矿渣粉配合得到的碱矿渣水泥,可以获得较好的净浆硬化体抗压强度,最高可达3d69.6MPa,7d84.0MPa,28d91.8MPa。在水泥-尾砂浆体固含量相同的情况下,碱矿渣水泥-尾砂浆体的流动性明显优于硅酸盐水泥-尾砂浆体的流动性,碱矿渣水泥-尾砂固化体强度高于硅酸盐水泥-尾砂固化体强度,尤其是后期强度更加明显。而在控制尾砂浆体流动度相同的情况下,前者固含量可以高于后者2%。SEM对水泥-尾砂固化体内部微观结构的观察表明,碱矿渣水泥-尾砂固化体内部结构显示出明显的胶结特征。固化体内部孔结构的MIP测定结果也表明,碱矿渣水泥用量增加时固化体总孔隙率减小,孔隙中大孔比例减少,小孔比例增加。综合水泥-尾砂浆体流动性和固化体强度两方面的试验结果,可以认为碱矿渣水泥比普通硅酸盐水泥更适合于用作尾砂胶结材料。

碱矿渣水泥固化模拟高放废液提高Cs^+抗浸出性能的研究

研究了模拟高放废液加入NiSO4 和K4 [Fe(CN) 6 ]预处理经碱矿渣水泥固化后Cs+ 的抗浸出性能。实验结果表明 ,NiSO4 与K4 [Fe(CN) 6 ]反应生成的亚铁氰化钾镍在很宽的酸度、温度范围内对铯的离子交换是个较快的过程 ,且选择性高、稳定性好 ;经预处理的废液碱矿渣水泥固化体的抗Cs+ 浸出性能得到明显提高 :采用GB 70 2 3 86方法 ,在 2 5℃ ,第 42d ,Cs+ 浸出率为未经预处理的固化体的 3 .2 4% ,达到 1 0 - 6 cm·d- 1;采用MCC 1方法 ,90℃ ,第 2 8d ,Cs+ 浸出率为未经预处理的 4.85 % ,达到 1 0 - 4g·cm- 2 ·d- 1。

表面活性剂在碱矿渣水泥系统中的吸附特征研究

研究了木质素磺酸钙和萘系两种表面活性剂在碱矿渣水泥系统中的吸附特征,及其对该系统ζ电位的影响。结果表明:碱组分为NaOH和水玻璃的碱矿渣水泥系统中,矿渣颗粒对这两种表面活性剂的吸附量均随氧化钠当量的增加而降低;碱当量相同时,水玻璃碱矿渣水泥系统中,表面活性剂的吸附量随水玻璃模数提高而降低。NaOH为碱组分的碱矿渣水泥系统中,两种表面活性剂均使系统ζ电位绝对值增加。

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，认为掺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；

碳化对碱矿渣水泥石孔结构的影响

以水玻璃(WG)和氢氧化钠(NH)为碱组分配制碱矿渣水泥石(AASS),采用氮吸附方法分析了这两种碱矿渣水泥石碳化前后的孔结构,并与硅酸盐水泥石(PC)作对比.结果表明:碳化前,以水玻璃为碱组分的矿渣水泥石比表面积最大,平均孔径最小,累积孔体积最大,最可几孔径最小;以氢氧化钠为碱组分的碱矿渣水泥石比表面积最小,平均孔径最大,累积孔体积最小,最可几孔径最大;而硅酸盐水泥石的比表面积、平均孔径、累积孔体积及最可几孔径均介于上述两者之间.碳化后,上述3种水泥石平均孔径、最可几孔径均减小;碱矿渣水泥石比表面积增大,硅酸盐水泥石比表面积减小.

碱矿渣水泥体积收缩的控制方法

选择C4AF含量为15.5%的普通硅酸盐水泥熟料和偏高岭土作为碱矿渣水泥的体积收缩控制添加剂,通过砂浆抗压强度和自由收缩试验测试了收缩控制剂对碱矿渣水泥砂浆性能的影响。结果表明:含15.5%C4AF的普通硅酸盐水泥熟料能有效的改善碱矿渣水泥砂浆的自由收缩,并能显著提高早期强度;偏高岭土对碱矿渣水泥砂浆的自由收缩的改善作用优于普通硅酸盐水泥熟料,对碱矿渣水泥砂浆的早期强度有一定影响,但不影响后期强度。

不同系列碱矿渣水泥的对比研究

为全面了解不同系列碱矿渣水泥的一些基本性能,探索不同系列碱矿渣水泥基本性能之间的异同,以氢氧化钠、水玻璃、碳酸钠、硫酸钠为激发剂,通过变换每种激发剂的掺量及模数激发矿粉制得相应的碱矿渣水泥,同时以抗压强度、强碱比、抗压强度增长率为研究对象,对比分析4种碱矿渣水泥的特点,并与P.O 42.5做对比。结果表明:(1)从整体上而言,抗压强度从大到小的顺序为水玻璃体系、氢氧化钠体系、P.O 42.5水泥、碳酸钠体系、硫酸钠体系;(2)其强碱比从大到小的顺序为水玻璃体系、氢氧化钠体系、碳酸钠体系、硫酸钠体系;(3)与P.O42.5相比而言,氢氧化钠体系和水玻璃体系的碱矿渣水泥具有抗压强度早期增长快,后期还有较大幅度增长的优点,碳酸钠体系和硫酸钠体系的碱矿渣水泥则与碱掺量有关,碱掺量越大,其早期强度增长越快,但相应后期强度增幅就越小。