钙硅比对水热合成镍矿渣加气混凝土性能的影响

废弃的镍矿渣与水泥、石灰等按一定比例混掺,通过水热合成的方法可制备出镍矿渣加气混凝土。研究了钙硅比对镍矿渣加气混凝土力学性能的影响及其机理,对镍矿渣加气混凝土进行了XRD、FT-IR、SEM微观测试。结果表明:随着钙硅比的降低,镍矿渣加气混凝土的干密度逐渐增加,强度先增大后减小,钙硅比为0.65时达到峰值;托勃莫来石和硬石膏的X射线衍射峰逐渐增强;红外图谱中硅氧四面体及含硅基团的聚合程度增加;水化产物的形貌由针棒状结构向片状结构过渡。

钙硅比对水热合成水化硅酸钙实验的影响研究

针对钙硅比对水化硅酸钙产品成分与结构影响较大的现象,为了分析这种影响规律,实验过程中按照不同钙硅比配入原料,采用水热合成法制备水化硅酸钙,实验最终得到了钙硅比对产物水化硅酸钙物相微观结构以及聚合度的影响规律。对实验产物进行XRD分析发现,随着钙硅比的升高,分析结果中出现了Tobermorite(托勃莫来石)以及硬钙硅石的相。通过对产物SEM分析发现,随着钙硅比的升高,产物颗粒表面微观结构变得疏松。通过红外分析发现,产物聚合度随着钙硅比的升高而降低。

钙硅比对水化硅酸钙结构、Zeta电势及减水剂吸附性能的影响分析

为探究水化硅酸钙(C-S-H)晶核剂对掺减水剂混凝土的影响,研究了不同钙硅比的水化硅酸钙对聚羧酸减水剂的吸附性能。通过120℃水热反应法制备水化硅酸钙,并采用XRD、SEM和29Si NMR对所制备的Ca/Si为1.0、1.3和1.6的水化硅酸钙样品进行表征;同时通过Zeta电势、总有机碳分析(TOC)和流动性分析探究了由钙硅比的变化对水化硅酸钙的Zeta电势和减水剂吸附性能以及对水泥浆体流动度的影响。试验结果表明,水化硅酸钙的链长和结晶度的优劣主要受到钙硅比的影响,钙硅比增大,链长变短,结晶度变差;水化硅酸钙的Zeta电势随着钙硅比增加而增大;C-S-H在超纯水中的电导率随钙硅比增加而变大;在不同氢氧化钙浓度的溶液中,Ca/Si为1.6的样品较1.0样品能吸附更多的减水剂;并且拥有较好的浆体流动性能。因此,高钙硅比的水化硅酸钙对聚羧酸减水剂拥有较强的吸附能力,并且对含聚羧酸减水剂的水泥浆体流动性能影响相对较小。

赤泥基胶凝材料钙硅比对Na^＋固化性能的影响

运用NMR、IR等分析手段,采用结构分析的方法研究了赤泥基胶凝材料的水化过程,揭示了胶凝材料钙硅比对水化产物Na+固化性能的影响规律。结果表明,随着钙硅比的降低,在Al对Si的取代作用下,[Si(Al)O4]结构单元聚合度增大,桥[SiO4]、[AlO4]四面体增多,Si以Q1、Q2结构形式存在的C-S-H凝胶转变为具有SiQ2、SiQ3和SiQ4结构单元的(Na,Al)-C-S-H凝胶,利于Na+以化学吸附和化学固溶形式的固化。

钙硅比对钙铁硅铁磁体微晶玻璃核化与晶化的影响

为了研制用作温热治疗癌症的铁磁体微晶玻璃热种子材料 ,制备了一组化学组成为4 0Fe2 O3·xCaO·(6 0 -x)SiO2 ·3B2 O3·3P2 O5玻璃 (x =2 0、2 5、30、35质量分数 ) ,用XRD、DTA、VSM对其核化与晶化过程进行了研究。研究发现 ,钙铁硅微晶玻璃在还原气氛下热处理后 ,除了磁铁矿和硅灰石及少量赤铁矿晶相外 ,还会出现钙铁辉石、方石英晶相。钙硅比较小的玻璃 ,热处理温度—时间相图中钙铁辉石相区范围较大 ;钙硅比较大的 ,钙铁辉石相区范围较小。另外 ,钙硅比不同 ,玻璃的成核机理。

钙硅比对溶液法制备的水化硅酸钙形貌影响

水化硅酸钙(C—S—H)是水泥最主要的水化产物之一,它对现代混凝土的各种使役性能有重要影响。该文以硝酸钙(Ca(NO3)2.4H2O)和硅酸钠(Na2SiO3.9H2O)及去离子水为原料,在60℃温度下采用溶液反应合成方法制备出了反应龄期为7 d,初始钙硅比分别为1.0、1.3、1.5、1.7的C—S—H。利用SEM对制备出的C—S—H进行了形貌测试。结果表明随着初始钙硅比从小到大的变化,C—S—H微观形貌从开始的片状结构到针棒状结构逐渐过渡。

硅酸盐水泥基材中钙硅比对铀(Ⅵ)滞留性能的影响

以氧化钙、硅灰为原料,在80℃水热条件下,能合成不同钙硅比的水化硅酸钙(CSH),用X射线粉晶衍射(XRD)鉴定表明产物都为凝胶相。对含铀的不同钙硅比的CSH凝胶,用1%的盐酸溶液浸出,结果表明:低钙硅比的CSH凝胶对铀有更好的滞留性能。在25℃条件下,含铀普通硅酸盐水泥和碱矿渣水泥固化体102天的浸出结果表明:碱矿渣水泥固化体中铀的累积浸出分数和扩散系数分别比普通硅酸盐水泥固化体中低17.6%和40.6%,这与碱矿渣水泥中钙硅比低有关。

石膏掺量和钙硅比对金尾矿加气混凝土性能的影响

以山东招远金矿的金尾矿为主要原料,研究了加气混凝土制品的强度和容重受石膏掺量和体系钙硅比的影响,并对加气混凝土制品进行了XRD和SEM分析。结果表明,石膏可以调节加气混凝土的凝结时间、提高坯体前期强度,但对制品的绝干强度影响不显著,其适宜的掺量为尾矿、水泥、石灰、石膏总质量的3%;托贝莫来石结晶的程度和数量决定了加气混凝土制品的强度,其结晶的程度和数量又受原料钙硅比的影响,试验确定的适宜钙硅比为0.7。

钙硅比对固硫灰蒸压混凝土性能的影响

固硫灰中CaO含量一般高于粉煤灰而SiO_2含量则低于粉煤灰,因此粉煤灰加气混凝土的钙硅比不宜直接用于固硫灰加气混凝土。改变燃煤灰渣和石灰的相对含量以调节蒸压混凝土的钙硅比,并研究钙硅比对水化产物、干密度、抗压强度及干燥收缩性能的影响。结果显示,干密度随钙硅比增大而增大;存在某一钙硅比使其抗压强度最高且干缩性能最小。当设计固硫灰蒸压混凝土配合比时,为达到较高的力学性能,其钙硅比应高于粉煤灰加气混凝土。

钙硅比对固硫灰加气混凝土性能影响研究

固硫灰和粉煤灰虽同属燃煤副产物，但CaO和SiO2含量具有显著差异。试验通过调节固硫灰和石灰的相对含量来改变钙硅比，并研究钙硅比对蒸压养护试样干密度、强度及干缩性能等的影响。结果显示，试验用固硫灰加气混凝土的最佳钙硅比为1．45，远高于我国一般粉煤灰加气混凝土的0．75-0．80。研究表明，固硫灰加气混凝土不宜直接套用粉煤灰加气混凝土的钙硅比，而应通过试验确定其最佳配合比。

钙硅比对高铁固废陶瓷烧结性能的影响规律研究

利用赤泥、钢渣尾泥和粘土为原料,采用传统陶瓷烧结工艺制备了性能良好的陶瓷材料,并研究了钙硅比对高陶瓷性能的影响。研究发现当其钙硅比≤1∶1时,在1180℃烧结可以制备满足国家陶瓷砖抗折强度标准的陶瓷材料,其中最高抗折强度可达97.68MPa,此时试样钙硅比为1∶2。运用X射线衍射仪和矿相解离分析仪对烧结后试样的矿相组成和微观结构进行分析。分析发现,高Fe_2O_3含量体系下,钙铁榴石熔蚀后的液相和高熔点赤铁矿相等共同作用,使材料具有较高抗折强度。

不同钙硅比水化硅酸钙力学性能的分子动力学模拟

基于Pellenq等的建模思路,构造了不同钙硅比(C/S)的水化硅酸钙(C-S-H)原子模型,采用分子动力学方法模拟了C-S-H在轴向拉伸载荷作用下的力学性能。重点比较分析了不同钙硅比的C-S-H在无水及含水情况下的拉伸应力-应变曲线。模拟结果表明:(1)与钙硅比为1.0的情况相比,钙硅比大于1.0时C-S-H结构的抗拉强度显著下降;(2)钙硅比大于1.0时,钙氧间的相互作用在承受载荷方面起重要作用,有效弥补了结构中因SiO_2基团缺失引起的缺陷,使得C-S-H的强度下降程度趋缓;(3)当应变达到一定程度时,水分子能够切断钙氧间的相互作用,使得C-S-H结构的强度进一步降低甚至引起断裂失效。

煅烧工艺与钙硅比对水硬性石灰组成及性能的影响

煅烧工艺、原料钙硅比是影响天然水硬性石灰(NHL)矿物组成及性能的关键因素。本文以不同化学组成泥质石灰石尾矿为原料,采用不同煅烧工艺制备了NHL。采用正交试验与单因素试验相结合的方式对所制备NHL的矿物组成及抗压强度进行研究,分析了煅烧工艺与钙硅比对其性能的影响规律。研究结果表明:随着煅烧温度升高,NHL中气硬性矿物CaO含量减少,水硬性矿物硅酸二钙(Ca_(2)SiO_(4),C_(2)S)含量增加;煅烧温度对NHL的矿物组成及抗压强度影响最为显著,保温时间与升温速率次之;在煅烧温度1 000~1 100℃范围内,利用给定的泥质石灰石尾矿制备的天然水硬性石灰满足NHL2、NHL3.5强度等级要求;当钙硅比在3.55~6.76范围内,NHL抗压强度随钙硅比的增大先降低后升高,而CaO含量呈增大趋势。

钙硅比对生物质灰渣加气混凝土性能的影响

生物质灰渣含有较高的SiO_2和CaO,与水泥、石灰等按一定的比例混掺,制备生物质灰渣加气混凝土砌块。实验通过改变生物质灰渣、粉煤灰和石灰的相对含量,调节加气混凝土砌块的钙硅比,并研究了钙硅比对其水化产物、机械力学性能和微观结构的影响。结果显示,随着钙硅比的增大,生物质灰渣加气混凝土砌块的干密度逐渐增大,钙硅比为0.86时,强度达到峰值,其抗压强度和抗折强度分别为2.5 MPa和1.8 MPa,且托勃莫来石的生成量也达到最大。干燥收缩图也表明钙硅比为0.86时,生物质灰渣加气混凝土砌块的体积性能最好,其最大干燥收缩率为0.44 mm/m,优于国家标准(0.5 mm/m)。水化产物电镜图谱表明随着钙硅比的增加,生物质灰渣加气混凝土砌块的水化产物形貌由针棒状结构转变为片状结构。

采用最佳钙硅比确保加气混凝土品质

自2010年《加气混凝土生产废浆返磨技术与配合比计算》一文刊出后，收到很多热情读者的来电和来信，并声称在几乎完全相同的工艺条件，也就是各项参数（温度、压力、时间、质量等）基本相同的情况下，用同样一个配合比生产加气混凝土却出现浇注不稳定的现象：料浆在模框内发气高度相差很大，有时发不满，有时却浆满溢，制品质量或高或低，

钙硅比对氧化铜精矿还原熔炼的影响

以刚果(金)科卢韦齐矿区氧化铜精矿为原料,在1500℃下采用高钙渣型开展1 h焦炭还原熔炼实验。研究表明:从提高铜回收率的角度来看,钙硅化(CaO/SiO_(2))为0.55比较适宜,当CaO/SiO_(2)大于0.5时,铁的竞争性还原反应加剧,造成铜回收率与铜还原率差距加大。综合考虑,CaO/SiO_(2)配料比选择0.50~0.55。炉渣黏度受O/Si变化和AlO_(4)^(5-)补网作用的协同影响。

钙硅比对稳定镁白云石材料性能的影响

以白云石、菱镁矿和硅石为初始原料,采用消化、二步煅烧工艺,制备稳定镁白云石合成料;在此基础上,制备了不同钙硅比(CaO、SiO_(2)质量比分别为2.6、2.8、3.0)的烧成稳定镁白云石试样,研究了钙硅比对稳定镁白云石材料性能的影响。结果表明:随着钙硅质量比的增大,试样的体积密度降低,抗热震性逐渐提高,但试样的水化质量增加率略有升高。降低钙硅比会影响镁钙材料的挂窑皮性能,主要是由于钙硅比较高时试样内有少量f-CaO存在,可以与水泥熟料反应从而提高粘接强度。因此,为满足该镁白云石材料在具有优异高温性能的同时,能够显著提高其抗水化性,选择最佳钙硅质量比为2.8。

n(CaS)/n(CaSO_(4))对不同钙硅比磷石膏模拟生料煅烧脱硫的影响

为探究磷石膏分解副产物CaS与CaSO_(4)的配比在磷石膏联产水泥过程中对磷石膏脱硫的影响,先以纯石膏代替磷石膏,研究n(CaS)/n(CaSO_(4))和煅烧温度对不同钙硅比煅烧生料物相的影响和该条件下磷石膏的脱硫率,研究发现:随着n(CaS)/n(CaSO_(4))的增大和煅烧温度的升高,CaSO_(4)衍射峰强度下降;但随着钙硅比的增大,样品脱硫率下降。以纯石膏为原料,在n(CaS)/n(CaSO_(4))=3∶1、1300℃空气气氛中煅烧1 h的条件下,模拟生料硫酸钙峰强最低,钙硅比为1∶1、2∶1和3∶1的样品SO 3质量分数分别为4.90%、8.54%和11.12%;以磷石膏为原料的样品脱硫率优于纯石膏,在相同条件下,钙硅比为1∶1、2∶1和3∶1的样品SO 3质量分数分别为0.64%、1.43%和1.79%。试验结果表明,在以磷石膏为原料生产水泥的过程中,将CaS作为还原剂和降低水泥钙硅比,有助于磷石膏脱硫。

新型钙镁硅复合无机材料对盐胁迫下小麦幼苗生长的影响

为确定新型钙镁硅复合无机材料(IM)对盐(NaCl)胁迫下小麦幼苗生长的影响,采用液培法,通过在营养液中添加IM,制备了ρ(IM)=3.15,6.30,9.45,12.60,15.75 g·L^(-1)的5种培养液,进行了不同添加量的IM对盐胁迫下小麦幼苗生长与生理特性影响的试验。结果表明:盐胁迫显著抑制了小麦幼苗的生长,添加IM能有效缓解小麦幼苗的盐胁迫效应,其中以ρ(IM)=12.60 g·L^(-1)的处理能显著促进盐胁迫下小麦幼苗的生长,降低盐胁迫下小麦幼苗根系与叶片的丙二醛质量摩尔浓度和超氧阴离子产生速率,增加叶片和根系的可溶性蛋白质量分数和抗氧化酶活性,并显著提高游离脯氨酸质量分数。

钙硅比对水化硅酸钙加速碳化的影响

废弃水泥石、钢渣等碳酸化固定CO2不仅可以缓解温室效应还可以实现废弃物的再利用,同时制备出性能优良的建材制品。为了研究废弃水泥石矿物组成的碳酸化机理,探讨了钙硅比对水化硅酸钙加速碳化的影响。结果表明:随着钙硅比增加,水化硅酸钙(C-S-H)碳化率逐渐降低,高钙硅比的C-S-H具有相对粗大的孔结构使得早期的碳化速率增加;碳化产物中文石、球霰石、方解石在不同钙硅比时所占比例不同,钙硅比≤0.67时文石占较大比例,钙硅比≥1.00时方解石为主要碳化产物,钙硅比=0.83时球霰石含量最大;加速碳化条件下形成的碳酸钙分解温度分成两部分,在400~620℃范围内文石和球霰石都分解,方解石在650~800℃范围内分解。