Research on Hydration of Steel Slag Cement Activated with Waterglass

This paper studied the hydration and strength influence factors ofSteel Slag Cement (SSC), such as the quantity of steel slag and slagand the dosage of additive. The results show that: (a) In the processof hydration of SSC, steel slag and slag activate each other; (b)Waterglass's structure forms the preliminary skeleton of SSC, and thehydration products of SSC link or fill in the skeleton; (c) Sodium inWaterglass is the catalytic and its concentration does not change inthe process of hydration. (d) Structure of activation is asignificant factor to the property of SSC.

Recent advances in waterglass sand technologies

This paper reports some new understandings and advances in waterglass sand technologies. The multiple chemical modification process can increase the binding strength of the waterglass sand by up to 50%-70%. Therefore, the additions of the modified waterglass can be decreased to 3.0%-4.0% for CO2 process and to 2.0%-2. 5% for organic ester hardening process, and greatly improve the collapsibility and reclaimability of the sand. Based on the new understandings and experimental results reported in this paper, several original ideas, such as nano modification, have been proposed to promote advances of waterglass sand technologies,

水玻璃复合堵漏体系中氯化钙控释技术

水玻璃-氯化钙体系是常用的油井堵漏材料,但是水玻璃和氯化钙一接触即快速反应,只能采用双液法进行施工,工序复杂。因此拟对氯化钙进行控释,以期能够将水玻璃-氯化钙混合同时泵注,简化施工。该研究通过使用树脂体系对氯化钙进行包裹完成氯化钙的控释。通过改变体系中氯化钙的加量、交联剂的加量以及单体的种类及配比,考察以上3种因素对控释效果的影响。研究发现,通过树脂对氯化钙进行包裹时,氯化钙与单体的质量比为1∶4、交联剂加量为6%,可将水玻璃-氯化钙体系失去流动性时间延长至105 min。将已包裹氯化钙的树脂粉末进行二次包裹时,氯化钙与单体的质量比为1∶2、一次包裹二次包裹交联剂加量均为6%时,可将水玻璃-氯化钙体系失去流动性时间延长至110 min。在二次包裹的树脂体系中加入氯化钠,可将体系失去流动性时间延长至180 min。通过红外光谱和SEM谱图分析发现,吸水树脂通过减少氯化钙与水玻璃的接触面积来减缓反应的进行,树脂本身不参与水玻璃与氯化钙的反应进程。

硫酸-水玻璃体系的成胶特点

研究了用溶胶凝胶和常压干燥的方法制备SiO2气凝胶粉体时,硫酸-水玻璃体系的成胶规律,发现凝胶时间与体系的pH值有较大的关系;在反应物浓度一定的条件下,凝胶时间t-pH曲线成“W”型,随反应物浓度的降低,逐渐向“U”型曲线转变;体系凝胶时间最快点的pH值,在碱性环境中随反应物浓度的减小而降低,在酸性环境中随反应物浓度的减小而增大;这与在碱性和酸性环境中所存在的两种成胶机理有直接的关系。甲酰胺的引入不会明显改变硫酸-水玻璃体系的成胶特点,但明显改善了SiO2气凝胶的物理性能。

水玻璃对磷酸钾镁水泥性能的影响

研究了水玻璃对磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体在水中的分散特性及MKPC硬化体性能和显微结构的影响.结果表明:掺适量水玻璃对MKPC浆体有增稠作用,可抑制水的渗入和磷酸盐的溶解,减少磷酸钾镁水泥早期水化组分的变化;添加水玻璃可使MKPC硬化体中水化产物的晶粒明显变小,结构更加致密,在经受水环境侵蚀时,MKPC硬化体的强度损失率明显减小.

介孔SiO_2气凝胶的常压干燥制备研究

以廉价的水玻璃为硅源,用乙醇(EtOH)/三甲基氯硅烷(TMCS)/庚烷(Heptane)溶液对湿凝胶进行改性,采用一种新的常压干燥工艺合成了SiO2气凝胶。通过TMCS与乙醇、湿凝胶孔隙水及Si-OH基团之间的反应,使湿凝胶的溶剂交换和表面改性得以在一步完成。所合成的SiO2气凝胶为轻质透明的块状固体,密度为0.128￣0.136g·cm-3,孔隙率93.8%￣94.2%。利用FTIR、SEM、TEM和BET吸附对气凝胶的微观结构、形貌和性质进行了研究。结果表明,气凝胶为海绵状结构,粒子直径和孔径分布均匀,比表面积559￣618m2·g-1,表面带有较多的Si-CH3基团,呈现出明显的疏水性。

常压制备玻璃基疏水SiO_2气凝胶

以水玻璃为原料,通过三甲基氯硅烷(TMCS)和六甲基二硅氧烷(HMDSO)的混合改性剂对制备的水凝胶直接进行表面疏水改性,经乙醇洗涤后可在常压条件下干燥得到疏水SiO2气凝胶,避免了超临界干燥和大量的溶剂交换,大幅度降低了成本,并研究了溶胶pH值对凝胶过程和改性剂组成对气凝胶性质的影响.常压干燥制备的气凝胶密度和比表面积分别在100～160Kg/m3和500～720m2/g范围内.

水玻璃—矿渣水泥的水化性能研究

用DTA,FT-IR,TMS-GC法等综合研究了水玻璃—矿渣水泥的强度和水化性能,发现该水泥强度发展有反复,并且水玻璃对矿渣的激发作用有双重性.玻璃态矿渣必须先解聚再水化.

水玻璃对3种典型含钙盐类矿物的浮选性能影响

在白钨矿的浮选中,常使用水玻璃为抑制剂.通过3种典型含钙盐类单矿物浮选试验,得到水玻璃对3种含钙矿物浮选性能的影响,为在生产实践中使用水玻璃作抑制剂提供了一定的理论基础.结果表明:水玻璃对3种含钙矿物有选择性的抑制作用,抑制能力大小顺序为:萤石>方解石>白钨矿.以江西某白钨矿为试验对象,使用OXB作为捕收剂,在闭路浮选流程中,获得含WO358.38%、回收率82.10%的精矿,验证了单矿物浮选试验的结果.

水玻璃激发矿渣制备纳米地质聚合物研究

采用扫描电镜(SEM)、结合能量散射X-射线能谱分析(EDXA)、场发射扫描电镜(FESEM),对水玻璃激发矿渣细粉水化产物的生成及发展进程中的微观形貌进行了系统的研究。在水化早期,矿渣玻璃体快速解体,形成大量的硅溶胶和铝溶胶覆盖于矿渣表面;随着龄期的延长,硅铝溶胶之间发生缩聚反应,生成相互搭接的树枝状网络结构的地质聚合物凝胶体,表明矿渣玻璃体的解体是一个形成溶胶的过程,而缩聚反应是一个形成凝胶的胶凝过程。纳米地质聚合物结构密实,抗压强度从1d的26.5MPa增至28d的60.1MPa。地质聚合物是由20nm左右的颗粒搭建成的网络结构所组成。

水泥–水玻璃双液注浆三阶段加固模型及其应用

根据在郴州地区对残坡积土进行水泥–水玻璃双液注浆工程的实践,建立了水泥–水玻璃双液注浆加固残坡积土的三阶段模型,即初级加固阶段、径向压密加固阶段和成桩–顶升阶段,同时分析了适合这三个阶段的理论公式。阐述了水泥–水玻璃双液注浆加固土体的机理。根据双液注浆加固工程实例的监测数据分析注浆的过程,结果表明,注浆过程与本文建立的三阶段注浆模型基本吻合。

铸造用CO_2硬化冷芯盒材料及工艺的发展

铸造用CO2硬化粘结剂系统具有气硬冷芯盒的优点,同时又具有环保方面的优势。主要介绍了水玻璃-CO2法、聚丙烯酸钠-CO2法、酚醛树脂-CO2法三种工艺。这些工艺方法近年来国内外研究较多,并且取得了很大进展。

水玻璃硬化的认识过程

传统观点认为水玻璃化学硬化的机理是水玻璃在酸作用下析出游离酸 ,硅酸失水缩聚生成硅溶胶 ,硅溶胶构成了水玻璃硬化后的全部粘结强度。经过认识的不断深入 ,作者认为 ,水玻璃的浓度—模数超过临界值便趋固化 ,再失去部分水分即导致硬化。硬化的水玻璃实际上是失水的高模数水玻璃 。

硅藻土制备介孔SiO_2气凝胶

采用响应面法对由硅藻土制取水玻璃的工艺进行优化,进而选择最佳工艺参数在常压干燥下成功合成了SiO2气凝胶材料。试验结果表明:当碱硅比为3∶10,NaOH溶液浓度为10%,反应温度为90℃时,水玻璃模数测定值与SiO2溶出率的加权平均值达到最大值79.91%;利用N2物理吸附、FESEM、TEM、FT-IR、TG/SDTA对气凝胶的基本性能和形貌结构进行了研究。结果表明,制备得到的气凝胶密度为0.132～0.143g/m3,比表面积达755.5m2/g,形貌为不规则纳米晶粒堆积而成的海绵状结构,孔径分布集中,经改性后的气凝胶的疏水性可保持到400℃左右。

响应面法优化硅藻土制备水玻璃工艺研究

以试剂型硅藻土作为硅源,通过碱溶法提取活性硅可制备SiO2气凝胶材料.通过响应面中的Box-Behnken试验设计方法,以SiO2溶出率和水玻璃模数的加权平均值为评价指标,优化硅藻土制备水玻璃工艺,以获得最优的工艺参数.试验结果表明,当碱硅质量比为3∶10,NaOH质量浓度为10%,反应温度为90℃时,水玻璃模数与SiO2溶出率的加权平均值达到最大值79.91%.

水玻璃砂的环保优势

成功开发了多重变性水玻璃 ,并提出物理—化学联合再生法 ,从而很好地解决了水玻璃砂因溃散性差而引起的“硅尘污染”和因旧砂再生困难而导致的“碱性污染”。水玻璃砂将率先实现无公害化和清洁生产。相反 ,湿型砂和树脂砂除了已知的黑色污染和化学污染 ,发现它们还是二恶英和呋喃的污染源。在 2 1世纪初 ,从环境保护的角度来看 。

大块SiO_2气凝胶的制备及疏水性能的研究

以廉价工业水玻璃为原料,乙二醇为干燥控制化学添加剂,三甲基氯硅烷为表面改性剂,醋酸为催化剂,通过溶胶凝胶法和常压干燥技术制备出SiO2气凝胶。采用XRD、SEM和FT-IR等方法研究了醋酸浓度对SiO2气凝胶结构的影响,以及表面改性对其疏水性能的影响。结果表明:SiO2气凝胶为典型的无定型非晶态,呈现疏松多孔三维网络纳米结构。采用浓度为1.2mol/L的醋酸进行催化时,得到大块不开裂SiO2气凝胶,其表观密度为0.22g/cm3,孔隙率高达90%。当用三甲基氯硅烷对气凝胶表面进行疏水处理后,凝胶骨架表面接上了硅甲基,表现出较好的疏水性。

对水玻璃和水玻璃砂性状参数的新认识

过去认为决定水玻璃性状的参数仅模数和浓度二项,它被写入了国家标准中。随着水玻璃砂的应用迅速扩大,出现了许多新问题。原来除此之外,水玻璃中掺杂的可溶性盐类(胶料的ζ位)、金属离子半径的大小(决定老化行为和其他许多水玻璃的使用性质)、硅溶胶向硅凝胶转换的许多控制因素,都显著影响水玻璃和水玻璃砂的工作性状。水玻璃的纳米改性和定向凝胶化技术也初露睨端。

水玻璃相合成纳米CdS的研究

室温下将 Cd( NO3 ) 2 溶液滴加到水玻璃与 Na2 S混合溶液中 ,搅拌 6h后经处理得 Cd S细粉。XRD检测表明晶型趋于立方 Zn S型 ,平均粒径为 3.7nm;TEM检测显示其颗粒具有较好的分散性 ,并验证了 XRD的粒径计算结果。

粉煤灰基矿物聚合材料的抗压强度和微观结构

以粉煤灰为硅铝原料,钠水玻璃为激发剂,在80℃下干燥养护6 h制备了矿物聚合材料。研究了钠水玻璃固相组成对试件抗压强度的影响,并通过X射线衍射、扫描电镜、27Al和29Si魔角自旋核磁共振方法分析了最优试件的物相组成、微观形貌和微观结构。结果表明,模数为1.5、Na2O掺量为10%(质量分数)的钠水玻璃激发粉煤灰制得的试件抗压强度约为18 MPa;SEM分析表明凝胶由纳米级颗粒组成,颗粒之间相互连接形成致密的空间网络;XRD和MAS-NMR分析表明矿物聚合材料具有一定的无定形状态,漫射峰对应的衍射角在25°～35°范围内,Al主要以四配位的AlQ4(4Si)结构单元存在,Si主要以Q4(2Al)和Q4(3Al)结构单元存在。