粉煤灰对轻烧氧化镁制备磷酸镁水泥性能影响的研究

文中分析了粉煤灰(FA)对轻烧氧化镁制备磷酸镁水泥(MPC)性能的影响。随着FA替代率的增加,MPC的凝结时间逐渐降低,流动度逐渐提高,抗压强度先升高后降低。当FA替代率为10%时,MPC的各项性能较佳,凝结时间为42.0 min,流动度为200 mm,28 d抗压强度为82.6 MPa。

偏高岭土改性轻烧氧化镁基磷酸镁水泥的3D打印性能

本文采用自主研发的混搅挤功能一体化建筑3D打印设备,实现了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥材料的3D打印,探究了不同掺量偏高岭土(MK)对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥性能的影响规律,并结合XRD与SEM试验进一步分析MK掺量对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥水化产物及晶体形貌的影响。结果表明:3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥的凝结时间与力学性能均随着MK掺量的增加呈先上升后下降的趋势;当MK掺量为胶凝材料质量的4%~6%时,MK的加入有效改善了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥浆体的打印性能,此时的轻烧氧化镁基磷酸镁水泥具有良好的挤出性能、建造性能与力学性能,能够满足3D打印应用要求;MK的加入不会改变轻烧氧化镁基磷酸镁水泥水化产物晶体的组成,但会产生大量无定形的非晶体水化产物,进一步填充水化产物与颗粒间的空隙,改善结构密实程度。

粉煤灰掺量对轻烧氧化镁基制备3d打印用磷酸镁水泥性能的影响

以实现轻烧氧化镁为原料制备低碳磷酸镁水泥材料的3d打印为目标,采用自主研发的混搅挤功能一化建筑3d打印设备,探究了不同粉煤灰掺量对以轻烧氧化镁为基制备磷酸镁水泥材料性能与打印性能的影响规律,并结合XRD与SEM微观试验进一步分析粉煤灰对其水化产物及晶体样貌的影响。结果表明:与重烧氧化镁相比,由轻烧氧化镁制备磷酸镁水泥的凝结时间大幅缩短;粉煤灰的加入对材料凝结时间影响较小,均在2~3 min左右,但对抗压强度与界面粘结强度有负面影响,当粉煤灰掺量为磷酸镁水泥质量的30%时,抗压强度及界面粘结强度分别下降约34.24%、48.94%;粉煤灰掺量在20%以内时,可有效改善轻烧氧化镁基磷酸镁水泥材料的干缩率,提高体积稳定性;粉煤灰中的活性物质参与水化反应,生成的水化产物与磷酸镁水泥展现出良好的化学相容性,使结构内部更为密实;当粉煤灰掺量为20%~25%时,制备的3d打印用轻烧氧化镁基磷酸镁水泥具有良好的工作性能、体积稳定性能、挤出性能以及建造性能,且满足3d打印对水泥基材料的力学要求。

PVA纤维、减缩剂和轻烧氧化镁对水工衬砌混凝土性能影响对比研究

依托于滇中引水工程,研究了掺入聚乙烯醇纤维(PVA纤维)、减缩剂和轻烧氧化镁对衬砌混凝土性能的影响。结果表明:掺入0.9 kg/m^(3)PVA纤维和1.5%减缩剂对混凝土坍落度影响不显著,掺入5%轻烧氧化镁后,混凝土拌和物坍落度下降了36.8%;掺入0.9 kg/m^(3)PVA纤维、1.5%减缩剂和5%轻烧氧化镁后,混凝土7 d、28 d龄期的抗压强度和劈拉强度差异不明显;掺入1.5%减缩剂和5%轻烧氧化镁对混凝土7 d、28 d龄期的极限拉伸值影响不显著,但掺入0.9 kg/m^(3)的PVA纤维后,混凝土28 d龄期的极限拉伸值提高了18×10-6;掺入0.9 kg/m^(3)的PVA纤维对混凝土120 d龄期内的干缩率影响不显著,掺入减缩剂和轻烧氧化镁后,混凝土120 d龄期的干缩率分别降低了100×10-6和33×10-6;掺入PVA纤维、减缩剂和轻烧氧化镁后,混凝土裂缝降低率分别为44.1%、31.9%和25.0%,可以有效减少裂缝的产生。

外掺轻烧氧化镁混凝土的长龄期自生体积变形研究

氧化镁具有延迟性膨胀特性已被工程界所认识并应用于补偿大体积混凝土的温降收缩，因此，保证氧化镁混凝土的长龄期体积稳定性是非常重要的。主要研究了外掺轻烧氧化镁混凝土自生体积变形的长期发展规律。研究结果表明，混凝土中轻烧氧化镁的膨胀开始时间在1~3d左右，终止时间随粉煤灰掺量的增加而延长；混凝土强度对氧化镁的膨胀变形起到了约束作用，水胶比越小，外掺氧化镁混凝土的后期体积膨胀变形越小；粉煤灰对混凝土中氧化镁的膨胀作用具有抑制效果，从长期发展规律来看，外掺轻烧氧化镁混凝土可通过调整粉煤灰掺量和氧化镁掺量来控制膨胀速率与膨胀量，以保证其长龄期体积稳定性。

轻烧氧化镁活性测定方法的研究

用柠檬酸法和三种不同水化法测定和研究了氧化镁的活性,研究了氧化镁活性与煅烧温度、煅烧时间之间的关系,结果表明,当煅烧温度为750℃时,由菱镁矿煅烧所得的氧化镁活性最高,在菱镁矿分解完全的情况下,煅烧时间以短为宜。本研究为氧化镁生产工艺控制提供了理论依据。

轻烧氧化镁膨胀剂对水泥浆体干缩性能的影响

研究了轻烧氧化镁膨胀剂和粉煤灰用于水泥浆体的干缩变形;探讨了轻烧氧化镁膨胀剂和粉煤灰复合作用下对水泥浆体的抗干缩能力。结果表明:轻烧氧化镁和粉煤灰单掺时均能减小浆体的干燥收缩,二者复合双掺后对水泥浆体的干燥收缩减小的幅度更大,表现出更好的抗干缩能力。

悬浮态煅烧菱镁矿制备高活性轻烧氧化镁

为探讨悬浮态煅烧菱镁矿制备高活性轻烧氧化镁的可行性,将粒度<74μm的菱镁矿粉放置于实验室自行研制的小型模拟悬浮态煅烧装置内煅烧,在温度分别为650、750、850和950℃,保温时间分别为30、60、180和300 s的条件下对菱镁矿进行快速煅烧而制备轻烧氧化镁,采用XRD、SEM分析煅烧产物的物相组成和显微结构,根据Scherrer公式计算MgO晶粒的尺寸,通过柠檬酸显色法分析MgO活性。结果表明:采用悬浮态煅烧菱镁矿可在短时间内制备出高活性轻烧氧化镁;煅烧温度为850℃、保温时间为180 s时制备出的MgO活性最高,其活性指数为3.33,柠檬酸显色时间为30 s。

轻烧氧化镁膨胀剂对水泥浆体自收缩的影响

研究了轻烧氧化镁膨胀剂(0、3%、5%)和粉煤灰(0、30%、45%)对水胶比为0.35的水泥浆体自收缩性能的影响规律,并探讨了轻烧氧化镁膨胀剂和粉煤灰复合作用下对低水胶比水泥浆体自收缩联合补偿的减缩协同效应。结果表明:轻烧氧化镁和粉煤灰单独掺加时均能抑制水泥浆体的自收缩,二者复合双掺后对水泥浆体的自收缩抑制的幅度更大,表现出较好的减缩协同效应。

添加轻烧氧化镁对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响

以工业氧化铝和重烧氧化镁为原料,通过添加轻烧氧化镁微粉的方法,合成了镁铝尖晶石轻质耐火材料,考察了添加轻烧氧化镁微粉对一步煅烧法制备的镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响.研究结果表明,添加轻烧氧化镁微粉对镁铝尖晶石的烧结具有明显的促进作用,烧结温度越高越有利于镁铝尖晶石的合成.

轻烧氧化镁和氢氧化镁在环保领域中的应用

介绍了轻烧氧化镁和氢氧化镁在环保领域中的应用现状。轻烧氧化镁和氢氧化镁在中和处理酸性废水、脱除废水中的重金属离子以及烟气脱硫方面的应用，较之传统碱类物质具有很多优越性。国内有丰富的镁矿资源，生产这两种产品进而在环保项目中推广应用具有重要意义。

轻烧氧化镁及其前驱体的制备

以水氯镁石(MgCl2·6H2O)为镁源,Na2CO3为沉淀剂,利用沉淀法得到碳酸镁水合物,然后通过低温煅烧得到高纯氧化镁。研究了沉淀过程中反应温度和初始反应溶液的pH值对轻烧氧化镁及其前驱体的组成和晶型的影响,结果表明在室温～323 K时,得到了棒状的三水碳酸镁;在333 K～363 K之间,得到了碱式碳酸镁。333 K温度下,pH值在9.5～12.5范围内,得到形状不同的碱式碳酸镁颗粒。在1 073 K下煅烧上述前驱体得到高纯度(99%以上)的MgO,为后续高纯镁砂的制备提供了优质原料,同时为盐湖镁资源制备高纯镁砂工艺的进一步深入研究奠定了基础。

添加轻烧氧化镁及氧化铝微粉对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响

分别考察了添加轻烧氧化镁及氧化铝微粉对一步煅烧法制备的镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响。研究结果表明,添加轻烧氧化镁及氧化铝微粉对镁铝尖晶石的烧结具有明显的促进作用。与添加氧化铝微粉的试样相比,添加轻烧氧化镁的试样其理化性能指标更为优良。

轻烧氧化镁对蒸养水泥浆体自收缩和孔结构的影响研究

利用菱镁矿尾矿煅烧制备轻烧氧化镁补偿蒸养水泥浆体的自收缩。通过测定水泥胶砂流动度和3d强度来确定氧化镁的合适掺量。通过XRD和TG-DTA表征水泥浆体中氧化镁的水化进程,并结合压汞法(MIP)和场发射扫描电镜二次电子成像(FESEM)分别对浆体的孔结构和氧化镁水化产物的微观形貌进行分析。结果表明,氧化镁在蒸养过程中迅速水化,使得浆体的孔隙率略微增大。蒸养后,浆体中氧化镁在原位继续水化,有效地补偿了浆体的自收缩。掺有4%氧化镁的水泥和粉煤灰水泥浆体14d的自收缩值分别减少了33%、17%。

Statistica6.0研究轻烧氧化镁水化动力学

以菱镁矿750℃下煅烧1.5h所得轻烧氧化镁为原料,研究了30、50、70℃下的水化曲线,利用Statistica6.0拟合研究得出水化活化能大约为60.7kJ/mol,属于化学反应控速,产物使用X射线衍射与扫描电镜进行表征。

“矿渣—轻烧氧化镁—碱”体系胶凝材料的初步探索

采用水淬高炉矿渣、轻烧氧化镁、碱—水玻璃、氢氧化钾等材料在实验室条件下能够制备得到一种新型无机复合胶凝材料。该材料适用于潮湿条件下,具有良好的力学性能;同时克服了镁质胶凝材料所特有的易翘曲、变形的缺点。

新疆尖山菱镁矿制备轻烧氧化镁的煅烧工艺

以新疆尖山菱镁矿为原料,采用普通马弗炉和微波马弗炉两种加热设备,通过设计正交实验,研究煅烧温度、煅烧时间、升温速率和原料粒径对所制备的轻烧氧化镁的活性和纯度的影响。采用柠檬酸法表征轻烧氧化镁的活性,水合法测定活性氧化镁的含量。结果表明:无论采用哪种加热方式,煅烧温度对轻烧氧化镁活性和纯度的影响最大。采用微波马弗炉加热时,煅烧时间、升温速率和原料粒径对轻烧氧化镁的活性和纯度影响较小,制备条件宽松,尤其当原料粒径不均一时,采用微波加热方式更有利于轻烧氧化镁的制备。

轻烧氧化镁气流床煅烧炉热工过程及煅烧风量研究

轻烧氧化镁气流床煅烧炉热工行为研究是其热工参数优化、实现节能降耗的必需的基础性工作之一。基于Euler-Lagrange理论建立了某企业轻烧氧化镁气流床煅烧炉数值计算模型,籍此研究了炉内气固流动、传热及分解过程基本规律,并确定了现有产量下的适宜煅烧风量。结果表明:主炉内煅烧烟气旋流上升,温度中心高、壁面低;副炉内旋流效应骤减,温度趋于均匀;距离烟气入口4~18 m行程范围内,气固换热剧烈,物料快速分解,分解率达96%,而后于24 m处分解完全。将煅烧风量降至原有风量的91.22%、气料体积质量比降至1.46 Nm^(3)/kg,不但提高了炉窑空间利用率,同时吨产品燃耗降低了8.78%。

添加不同活性轻烧氧化镁粉对高钙镁钙材料性能的影响

为了提高高钙镁钙耐火材料的烧结性能和抗水化性能,首先将粒度<100μm的菱镁矿粉分别在700、800和900℃保温2 h制成不同活性的轻烧氧化镁粉,将粒度<100μm的白云石粉在1 100℃保温2 h制成轻烧白云石粉,然后将两种轻烧粉配制成w(Ca O)=50%的混合料,干混6 h后,在100 MPa压力下压制成50 mm×50 mm的试样,分别于1 500和1 600℃保温3 h煅烧,制成高钙镁钙材料,研究了添加不同活性的轻烧氧化镁粉对高钙镁钙材料烧结性能和抗水化性能的影响。结果表明:加入轻烧氧化镁粉有利于提高高钙镁钙材料的烧结性能和抗水化性能。轻烧氧化镁粉的活性越高,高钙镁钙材料的烧结性能和抗水化性能越好。1 600℃烧后镁钙试样的致密化程度和抗水化性能明显优于1 500℃烧后的。

以轻烧氧化镁制备六角片状氢氧化镁的研究

以盐湖产不同粒径轻烧氧化镁为原料,通过水化水热法制备六角片状氢氧化镁。考察了不同的反应温度、反应时间、搅拌速度和固液比对氧化镁水化率、制得氢氧化镁形貌、粒径的影响。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光粒度仪等对所制得的氢氧化镁颗粒的物相、形貌和粒度进行了分析,同时把不同原料所得氢氧化镁用在聚乙烯(PE)中检测其阻燃性能。结果表明通过控制反应温度、反应时间、搅拌速度和固液比,氧化镁原粉的水化率可以达到95%,氧化镁细磨粉的水化率可达到100%,得到的氢氧化镁均呈现六角片状,但粒径尺寸存在差异。用在PE中,细粒径的氢氧化镁分散性更好,阻燃效果更明显。