Hydration Products of Cement-silica Fume-quartz Powder Mixture under Different Curing Regimes

Composition, morphology, and structure of hydration products in hardened pastes of three kinds of blended cement（cement-silica fume, cement-quartz powder and cement-silica fume-quartz powder） hydrated under different curing regimes（standard curing, 90 ℃ steam curing, 200 ℃ and 250 ℃ autoclave curing） were investigated by X-ray diffraction and field emission scanning electron microscope equipped with EDAX system. Results showed that the main hydration products in three kinds of hardened pastes under standard curing condition are all C-S-H gels, CH, and AFt. Under 90 ℃ steam curing condition, the main hydration products of cement-silica fume and cement-silica fume-quartz powder are C-S-H gels, whereas those of cement-quartz powder are C-S-H and CH. Under 200 or 250 ℃ autoclave curing condition, no obvious crystallized CH phase is found in hardened pastes of three kinds of blended cement, and C-S-H gels are transformed into one or more crystalline phases such as tobermorite, jennite, and xonotlite. The chemical composition and morphology of these crystalline phases depend on the composition of mixture and autoclave temperature.

利用苛化白泥和石英合成针状硅灰石的研究

以造纸厂苛化白泥与石英为原料,采用高温固相反应法合成了长径比大的针状硅灰石,研究了石英与苛化白泥质量比、合成温度及保温时间对产品的物相组成、相对含量、结晶程度的影响,对在优化条件下合成的硅灰石形貌特征及粒径进行了表征。结果表明,在石英与苛化白泥质量比为0.66∶1、合成温度为1120℃、保温4 h的优化条件下合成的硅灰石制品,其硅灰石相含量高、结晶程度好,长径比最大可达30。

透明胶结土材料强度特性的试验研究

基于透明土的可视化物理模型试验技术在岩土工程力学机制与变形破坏研究中发挥着越来越重要的作用,制备透明度高、物理力学性质稳定、适用于模拟不同岩土体的透明土是该技术发展的基础。针对当前一般黏土和软岩的透明土相似材料较为缺乏的问题,配制了一种适用于模拟一般黏土和软岩的透明胶结土。该透明胶结土以熔融石英砂为土骨架,以纳米级疏水性气相二氧化硅粉为黏结剂,以正十二烷和15#白油的混合矿物油为孔隙液,通过调整黏结剂的含量或占比、土骨架的粒径或级配可获得折射率相近且具有不同强度特征的透明胶结土材料。根据不同黏结剂含量和土骨架级配等影响因素设计了11组对照试验,并通过三轴剪切试验测试了其强度特征及其变化规律。结果表明:(1)透明胶结土的抗剪强度随石英砂的粒径和级配、二氧化硅粉的含量和占比等因素的改变而发生复杂变化,但整体而言提高二氧化硅粉的占比或降低石英砂的级配优良度可使得透明胶结土的抗剪强度降低;(2)通过调整土骨架和黏结剂的配比可制得黏聚力范围为5~65k Pa、内摩擦角为25°~44°的透明胶结土,可为天然黏土和软岩的透明土物理模型试验中相似材料的选取和配制提供依据。

硅灰和石英粉对活性粉末混凝土抗压强度贡献的分析

运用火山灰效应数值分析方法定量分析了硅灰和石英粉两种主要组分对RPC抗压强度贡献率、强度贡献数值以及两种组分的强度贡献指数。

氧化硅形态对合成氮氧化硅粉体的影响

研究了使用SiO_2为氧源合成氮氧化硅时,SiO_2的结晶状态对氮氧化硅形貌的影响。实验使用的SiO_2分别为气相白炭黑和晶体石英粉末,硅固体为平均粒径1.15μm左右的粉末。使用X射线衍射仪对合成物进行物相分析,并用扫描电子显微镜观察其形貌。结果表明:使用气相白炭黑为氧源时,在1 380℃保温4h的条件下,硅粉与气相白炭黑的物质的量比为2.0∶1~2.6∶1可得到纤维状氮氧化硅;以晶态石英为氧源时,在1 450℃保温4h的条件下,固定硅粉与晶态石英的物质的量比为1.5∶1可得到颗粒状氮氧化硅。本工作通过对Si-N-O体系的热力学分析,讨论了不同形貌的氮氧化硅粉体的形成机制。

利用钼尾矿制备活性粉末混凝土的研究

采用钼尾矿砂部分取代石英砂,钼尾矿粉部分取代硅灰制备活性粉末混凝土(RPC),研究钼尾矿砂、钼尾矿粉对RPC工作性能和抗压强度的影响,确定钼尾矿砂、钼尾矿粉的最佳掺量。结果表明,在水胶比和砂胶比一定时,以钼尾矿部分取代石英砂或硅灰,会使RPC的流动度下降。钼尾矿砂部分取代石英砂,RPC的抗压强度随钼尾矿砂掺量的增加先提高后降低;当钼尾矿砂掺量为20%时,RPC常温标准养护28 d抗压强度为157.16 MPa。以钼尾矿粉部分取代硅灰,随钼尾矿粉掺量的增加,RPC的抗压强度早期增长速度较快,后期增长较慢;当钼尾矿粉掺量大于40%时,大部分钼尾矿粉作为细集料起填充作用,不利于强度的产生。

石英砂、焦宝石生料在铝电解槽防渗干式料中的应用研究

尽量降低成本,增大利润空间,在满足干式防渗料技术要求的前提下,验证加大石英砂、粘土加入量,引入36焦宝石生料的可行性。通过密度堆积试验、抗渗透试验及烧后体积变化试验。结果显示:添加焦宝石生料对干式防渗料的高温性能影响较大,在高温时由于碳酸盐、硫酸盐的分解,造成试样鼓胀、疏松,导致体积密度下降和强度降低,生产过程中应当慎重;采用45焦宝石的配比,试样体积密度、抗渗透率较好,表层形成一薄层霞石层,有效阻止了进一步的渗透;在使用45焦宝石时,石英砂和粘土加入量在满足SiO2含量在51%~59%、Al2O3+SiO2含量≥80%,尽量使基质部分的Al2O3/SiO2接近于0.85的前提下可增加加入量。