多元固废地聚合物的制备与性能研究

为实现尾矿等固废材料的再生利用,提高工业固废利用率,以铝土矿尾矿、矿渣和陶瓷粉为原料,NaOH-Na_(2)SiO_(3)复合溶液为碱激发剂合成多元固废地聚合物,研究复合激发剂在不同碱当量时对地聚物抗压强度的影响,并通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)探究影响机理。结果表明,随着复合激发剂碱当量的增加,地聚物各龄期抗压强度呈先增大后减小的趋势,当复合激发剂碱当量为5%时,制品28 d抗压强度达到最佳值,为63.3 MPa。适当增加碱当量对抗压强度有利,但碱当量过大会导致抗压强度降低。微观分析表明,不同碱当量合成的地聚物均发生了一定程度的聚合反应,并生成了以水化硅铝酸钙(C-A-S-H)为主的无定形水化产物,聚合反应程度随着碱当量的增加而增大,微观结构则表现为基体更均匀致密。

低品位石膏提纯与增白实验研究

利用石膏原矿中各种杂质矿物的硬度、粒度差异 ,通过破碎、分级方法可有效提纯石膏 ,制成的半水石膏白度由 62 .6%提高到69.3 %。在此基础上研究了延长石膏的研磨时间即提高其细度以及外掺白度较高的惰性填料等 ,都可提高石膏的白度 ,分别达到 75 .2 %和74.7% 。

含钛尾矿制备高硅贝利特硫铝酸盐水泥的研究

分析了含钛尾矿的矿物组成,结合高硅贝利特硫铝酸盐水泥的特点,提出了应用提取氧化钛后的尾矿、低品位铝矾土、含钛石膏制备高硅贝利特硫铝酸盐水泥的全新观点,并对该种水泥的烧结温度,冷却制度,强度及凝结时间等进行了系统的分析和讨论,结果表明它的烧结温度低,凝结时间及强度介于硅酸盐水泥和快硬硫铝酸盐水泥之间,含氧化钛较高的原料对高硅贝利特硫铝酸盐水泥性能没有明显负面影响。

晶型稳定剂对高硅贝利特硫铝酸盐水泥强度的影响

目的研究利用工业废料配制高硅贝利特硫铝酸盐水泥及不同温度制度下几种晶型稳定剂对该种水泥强度的影响.方法以单掺和复合掺加的方式将稳定剂配料加入到水泥之中,在不同温度下烧成、磨细、水灰比一定、制成试样、测各龄期强度.结果实验证明单独加入和复合加入稳定剂后,使水泥的后期强度提高,但提高程度有所不同,另外,不同的烧成温度对高硅贝利特硫铝酸盐水泥强度影响也很显著.结论单一稳定剂加入对高硅贝利特硫铝酸盐水泥强度的影响程度由大到小依次为氧化硼、氧化硫、氧化钛;两种稳定剂复合后的效果明显好于单掺效果;1250℃时β C2S容易生成,有利于后期强度增长,1300℃有利于无水硫铝酸钙生成,早期强度较高.

掺矿渣的硫铝酸盐水泥混凝土的试验研究

本文通过实验研究了掺矿渣对硫铝酸盐水泥混凝土强度的影响,试验表明:掺入一定量的矿渣,同时采取一定的激发剂后,混凝土3天强度基本接近未掺矿渣的快硬硫铝酸盐水泥混凝土的强度,28天强度比未掺矿渣的混凝土强度有一定量的提高。本文认为矿渣与硫铝酸盐水泥复合关键是选用合适的激发剂。

氧化钾对硅酸二钙和无水硫铝酸钙矿物形成的影响

目的为研究K2O对高硅贝利特硫铝酸盐水泥主要矿物C2S和C4A3 S的影响,为含有钾的低品位矿物原料生产高硅贝利特硫铝酸盐水泥奠定了基础.方法采用f CaO分析、热分析方法.结果少量的K2O,降低了f CaO的质量分数,降低了CaCO3的分解温度及矿物的合成温度.结论适量的K2O,有利于f CaO的吸收,降低了C2S和C4A3 S矿物及C2S和C4A3 S复合矿物合成温度,加速了高硅贝利特硫铝酸盐水泥矿物的形成;除K2O的作用外,复合矿物的相互作用也对这两种矿物的生成尤其是C2S的生成起了一定的促进作用.

钙钛矿对无水硫铝酸钙形成的影响

通过化学分析、差热分析和XRD分析系统地研究了钙钛矿对无水硫铝酸钙形成的影响·研究结果表明:钙钛矿的存在对无水硫铝酸钙的原料二水石膏的二次脱水几乎没有影响,随着CT的掺量增加,碳酸钙分解反应的活化能逐步降低,有利于碳酸盐的分解,无水硫铝酸钙合成的开始温度有所降低,游离石膏量减少,f CaO的量逐渐减少,无水硫铝酸钙合成量增加,随着温度的升高,也有利于石膏的分解·

一种新型复合助磨剂的试验研究

开发一种工业副产品作为水泥助磨剂的原料,并与其它助磨组分复合,评定单组分及多组分助磨剂的助磨效果,以确定单组分的最佳掺量和多组分的复合对助磨性能的影响。每种助磨剂均在完全相同的试验条件下与水泥共磨一定时间,与空白样以及相应试样进行对比;同时,研究掺入了水泥复合助磨剂后对水泥标准稠度用水量,凝结时间,胶砂强度等各项性能指标的影响,最终确定复合助磨剂的最佳配方。

无水石膏与高强石膏对低品位石膏增白的实验研究

采用无水石膏、高强石膏和增白填料对低品位石膏增白进行了实验研究。结果表明:将处理后的无水石膏与低品位二水石膏混合炒制后,制成的复合石膏白度由72.3%提高到75.5%、强度有所增加。在此基础上采用高强石膏与增白填料对复合石膏作进一步增白试验表明,可在提高复合石膏强度的同时使白度由75.5%提高到80.1%。

新型墙体材料冻融循环寿命时变可靠性

通过对6种新型墙体材料和烧结普通砖在不同冻融循环次数(0,25,50和75次)下的试验,研究新型墙体材料的质量损失率、强度损失率与循环次数的关系,结合新型墙体材料冻融损伤失效过程,建立新型墙体材料的冻融损伤时变可靠度计算模型。研究结果表明:以混凝土实心砖为例,随着时间的推移,混凝土实心砖的冻融循环时变可靠指标逐渐变小,变化趋势呈抛物线型。通过模型可预测新型墙体材料的冻融循环寿命,为新型墙体材料的冻融损伤计算提供依据,为维护部门提供决策依据,降低失效风险。

石墨尾矿蒸压加气混凝土性能研究

利用石墨尾矿作为硅质材料制备石墨尾矿蒸压加气混凝土,研究钙硅比(CaO和SiO_(2)摩尔比)、石膏掺量、铝粉掺量和水料比对石墨尾矿蒸压加气混凝土干密度和抗压强度的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)对不同钙硅比下石墨尾矿蒸压加气混凝土的微观形貌进行分析。结果表明,钙硅比为0.70时,有利于石墨尾矿蒸压加气混凝土中托贝莫来石生成。石墨尾矿蒸压加气混凝土中石膏的适宜掺量为2%。铝粉掺量对石墨尾矿蒸压加气混凝土孔隙率和孔隙特征影响较大,掺量增加使蒸压加气混凝土孔隙总面积、孔隙率及平均孔径增大,导致蒸压加气混凝土干密度和抗压强度下降,其合理掺量为0.10%。石墨尾矿蒸压加气混凝土干密度和抗压强度均随水料比的增大而降低,优选的水料比为0.60。利用石墨尾矿可制备强度等级为A5.0级、干密度等级为B06级的石墨尾矿蒸压加气混凝土。

多固废混凝土抗压性能及渗透性能试验

针对铁尾矿存量大、活性低及利用率低的问题,提出了通过制备铁尾矿粉煤灰矿渣粉三元体系掺合料的方式消纳铁尾矿.利用三元体系掺合料取代30%水泥,铁尾矿砂及铁尾矿废石取代天然骨料制备多固废混凝土,进行混凝土抗压强度和毛细吸水试验,并利用压汞和SEM测试了混凝土的微观结构.结果表明:随着铁尾矿比表面积增大,掺加掺合料的混凝土强度、渗透性能及孔结构均优于普通混凝土;灰色关联及SEM分析结果揭示了混凝土抗压性能及渗透性能的变化主要与掺合料中铁尾矿比表面积相关.

新型墙体材料冻融循环下的损伤研究

对7种墙体材料进行了冻融循环试验。通过研究质量损失率、强度损失率与循环次数的关系,结合新型墙体材料冻融损伤失效过程,建立了新型墙体材料的冻融损伤计算模型,得出了损伤速度和损伤加速度。通过模型可预测新型墙体材料的冻融循环寿命,为新型墙体材料的冻融损伤计算提供依据。

矿渣砂对水泥基灌浆料性能影响的研究

以矿渣砂和石英砂作为骨料制备水泥基灌浆料,重点研究矿渣砂和石英砂的复合比例、混合骨料级配对水泥基灌浆料工作性和力学性能的影响规律,并通过扫描电子显微镜对硬化浆体进行微观结构分析。试验结果表明:以原矿渣替代石英砂,即灌浆料骨料级配发生变化时,影响灌浆料流动度和抗压强度的主要因素是骨料的堆积密度,堆积密度值越大,灌浆料性能越优。当筛分矿渣替代石英砂,即保持灌浆料骨料级配不变时,灌浆料流动度随矿渣砂掺量的增大而降低;矿渣砂可以提高灌浆料后期的抗折强度,但不利于各龄期抗压强度的发展。以适当级配的矿渣砂可以制备性能满足GB/T 50448—2015标准要求的全矿渣砂灌浆料,此时灌浆料初始流动度为330 mm,30 min流动度保留值为315 mm,1、3、28 d抗压强度分别为32.7、50.4、66.2 MPa。

粉煤灰高硅贝利特水泥强度试验研究

研究了三氧化硫、硫-硼复合以及硫-钛复合对粉煤灰高硅贝利特硫铝酸盐水泥抗压强度的影响。从试验结果分析,氧化物的加入对水泥的早期强度有不同程度的积极作用,但由于粉煤灰本身玻璃体含量较多,不能完全生成矿物,有一定量的游离氧化钙残存,因此会影响后期强度的增加幅度。而硫-钛组因为氧化钛可以吸收部分游离氧化钙形成钙钛矿,有效抑制了安定性不良引起的强度损失,与其它组稳定剂相比,具有较高的后期强度。

RPC混凝土力学性能的试验研究

以抗折强度和抗压强度为指标,研究活性混合材、钢纤维掺量、粗细集料类别及养护方式对RPC混凝土抗折强度和抗压强度的变化情况。结果表明,当硅灰和粉煤灰掺量相等时,RPC混凝土拌合物流动性好,抗压强度和抗折强度最高,分别达到124.2MPa和19.2MPa。钢纤维掺量的增加可有效提高RPC的抗折强度和抗压强度,但RPC混凝土抗压强度提高的幅度小于抗折强度。钢纤维体积掺量在1.0%-2.0%之间较合适。通过三种不同的养护制度发现,采用标准养护方式时,抗压强度值最小,采用高温养护方式时,抗压强度值最大,热水养护的抗压强度值介于二者之间。

混凝土防冻剂中氯离子的现场检测方法研究

采用络酸钾指示硝酸银滴定法、电位滴定法、离子色谱法和现场快速测试方法对三种不同混凝土防冻剂中所含氯离子进行检测。比较每种防冻剂的检测结果发现,络酸钾指示硝酸银滴定法较其他方法所得氯离子含量均较低,不能正确反映体系中氯离子的含量。现场快速测试所用硫氰酸汞-高铁分光光度法测试氯离子含量与电位滴定法、离子色谱法所得结果相差不大,表现出较好的一致性。同时在现场快速测试方法检测结果稳定性研究中,该方法波动性较小。以上研究表明硫氰酸汞-高铁分光光度法能够即时,快速,准确并且精确的测得体系中氯离子的含量。

氯盐对混凝土路面砖表面抗冻性的影响

随着市政工程中混凝土路面砖大量的使用,氯盐类融雪剂对混凝土路面砖的冻融侵害的影响越来越大,本文通过对比不同浓度的氯盐对混凝土路面砖表面抗冻性的影响,分析造成路面砖表面破坏的原因及控制方法。

混凝土路面砖表面抗冻性不确定度评定

通过对混凝土路面砖表面抗冻性不确定度的评定,分析影响混凝土路面砖表面抗冻性试验的主要因素,从而为提高混凝土路面砖表面抗冻性试验结果准确度提供帮助。

粉煤灰高硅贝利特硫铝酸盐水泥缓凝分析

本文研究了不同缓凝物质对粉煤灰高硅贝利特硫铝酸盐水泥的影响。实验证明氧化锌、酒石酸钾钠和柠檬酸,初凝最长达75min,酒石酸钾钠和柠檬酸复合效果较好初凝50min以上。