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矿渣粉与超细铁尾矿粉在无熟料固结体中的协同水化机制
1
作者
安树好
刘娟红
+1 位作者
张月月
李康
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第22期113-122,共10页
超细铁尾矿粉表面非晶态铝硅酸盐矿物成分具有水化活性,能够形成较高强度的无熟料固结体,但存在早期水化速率快、后期强度低的缺点。本工作考察了掺入矿渣粉对超细铁尾矿基无熟料固结体微观结构及强度的影响,分析了硬化浆体中水化产物...
超细铁尾矿粉表面非晶态铝硅酸盐矿物成分具有水化活性,能够形成较高强度的无熟料固结体,但存在早期水化速率快、后期强度低的缺点。本工作考察了掺入矿渣粉对超细铁尾矿基无熟料固结体微观结构及强度的影响,分析了硬化浆体中水化产物的形貌、种类及含量的差异,并研究了二者在无熟料固结过程中的协同水化硬化机制。结果表明:磨细铁尾矿粉和矿渣粉质量比在1∶1时无熟料固结体28 d可以获得78 MPa以上的强度,XRD、TG-DSC分析结果及SEM微观形貌显示铁尾矿粉和矿渣粉的水化产物一致,均为铝掺杂水化硅酸钙(C-(A)-S-H)和钙矾石(AFt),固结体中AFt的生成量早期与矿渣粉的比例呈正相关关系,后期受体系中SO_(3)含量的控制,固结体的线性膨胀率与AFt含量呈正相关关系,矿渣粉和铁尾矿粉复配可以明显改善试样硬化体的孔结构,二者比例在1∶1时孔径分布最优。本研究证实了矿渣粉与超细铁尾矿粉在无熟料固结过程中有明显的水化协同效应,超细铁尾矿粉表面非晶态成分的早期水化产物对硬化浆体早期起到固结和填充效应,矿渣粉的持续水化补充了后期新的水化产物,二者在水化过程中的协同机制增加了体系中水化产物的生成量,改善了浆体的孔结构,提高了密实度,使固结体获得较高的力学性能和体积稳定性。
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关键词
超细铁尾矿粉
矿渣粉
无熟料固结体
非晶态成分
协同水化机制
下载PDF
职称材料
无熟料超细金属尾矿基固结材料的早期水化与液相特性
被引量:
2
2
作者
刘娟红
安树好
+2 位作者
吴爱祥
王洪江
张月月
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期1999-2007,共9页
为探明超细金属尾矿粉在石灰-石膏体系中的早期水化固结特性,以生石灰、石膏和铁尾砂为原料,采用超细粉磨制备了无熟料铁尾砂粉固结材料,提取水化浆体3 min~24 h的液相并测试了其离子浓度及电导率,结合水化放热速率曲线及扫描电镜(SEM)...
为探明超细金属尾矿粉在石灰-石膏体系中的早期水化固结特性,以生石灰、石膏和铁尾砂为原料,采用超细粉磨制备了无熟料铁尾砂粉固结材料,提取水化浆体3 min~24 h的液相并测试了其离子浓度及电导率,结合水化放热速率曲线及扫描电镜(SEM)、X-ray衍射分析(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)等测试结果,研究了固结浆体早期水化行为与液相特性变化的关系.结果表明:固液混合后液相各离子浓度快速上升,在10~30 min达到峰值后快速下降,180 min之后以较缓的速度继续下降;液相电导率与Ca^(2+)、OH-和SO_(4)^(2-)离子总浓度变化有较高的一致性;固结材料水化过程中有两次放热行为,起止时间分别为0~15 min和20~180 min;水化产物物相分析显示浆体中90 min可见AFt特征峰及C-S-H吸热峰.实验证明:在石灰-石膏-水体系中,铁尾砂粉表面的非晶态SiO_(2)和Al_(2)O_(3)能够快速溶解并发生水化反应,生成AFt及C-S-H,水化产物对未水化铁尾砂颗粒胶结固化,使固结体产生强度;延长粉磨时间可显著提高铁尾砂表面非晶态硅铝成分含量及石灰、石膏的溶解速率,加速浆体的水化并增加水化产物的生成量.
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关键词
超细金属尾矿粉
无熟料固结体
液相离子浓度
电导率
早期水化
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职称材料
题名
矿渣粉与超细铁尾矿粉在无熟料固结体中的协同水化机制
1
作者
安树好
刘娟红
张月月
李康
机构
北京科技大学土木与资源工程学院
北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室
北京科技大学城镇化与城市安全研究院
中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
出处
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第22期113-122,共10页
基金
国家自然科学基金(51834001)。
文摘
超细铁尾矿粉表面非晶态铝硅酸盐矿物成分具有水化活性,能够形成较高强度的无熟料固结体,但存在早期水化速率快、后期强度低的缺点。本工作考察了掺入矿渣粉对超细铁尾矿基无熟料固结体微观结构及强度的影响,分析了硬化浆体中水化产物的形貌、种类及含量的差异,并研究了二者在无熟料固结过程中的协同水化硬化机制。结果表明:磨细铁尾矿粉和矿渣粉质量比在1∶1时无熟料固结体28 d可以获得78 MPa以上的强度,XRD、TG-DSC分析结果及SEM微观形貌显示铁尾矿粉和矿渣粉的水化产物一致,均为铝掺杂水化硅酸钙(C-(A)-S-H)和钙矾石(AFt),固结体中AFt的生成量早期与矿渣粉的比例呈正相关关系,后期受体系中SO_(3)含量的控制,固结体的线性膨胀率与AFt含量呈正相关关系,矿渣粉和铁尾矿粉复配可以明显改善试样硬化体的孔结构,二者比例在1∶1时孔径分布最优。本研究证实了矿渣粉与超细铁尾矿粉在无熟料固结过程中有明显的水化协同效应,超细铁尾矿粉表面非晶态成分的早期水化产物对硬化浆体早期起到固结和填充效应,矿渣粉的持续水化补充了后期新的水化产物,二者在水化过程中的协同机制增加了体系中水化产物的生成量,改善了浆体的孔结构,提高了密实度,使固结体获得较高的力学性能和体积稳定性。
关键词
超细铁尾矿粉
矿渣粉
无熟料固结体
非晶态成分
协同水化机制
Keywords
ultrafine iron tailings powder
slag powder
clinker free consolidated body
amorphous composition
synergistic hydration mechanism
分类号
TB321 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
无熟料超细金属尾矿基固结材料的早期水化与液相特性
被引量:
2
2
作者
刘娟红
安树好
吴爱祥
王洪江
张月月
机构
北京科技大学土木与资源工程学院
北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室
北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室
出处
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期1999-2007,共9页
基金
国家自然科学基金重点资助项目(51834001)。
文摘
为探明超细金属尾矿粉在石灰-石膏体系中的早期水化固结特性,以生石灰、石膏和铁尾砂为原料,采用超细粉磨制备了无熟料铁尾砂粉固结材料,提取水化浆体3 min~24 h的液相并测试了其离子浓度及电导率,结合水化放热速率曲线及扫描电镜(SEM)、X-ray衍射分析(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)等测试结果,研究了固结浆体早期水化行为与液相特性变化的关系.结果表明:固液混合后液相各离子浓度快速上升,在10~30 min达到峰值后快速下降,180 min之后以较缓的速度继续下降;液相电导率与Ca^(2+)、OH-和SO_(4)^(2-)离子总浓度变化有较高的一致性;固结材料水化过程中有两次放热行为,起止时间分别为0~15 min和20~180 min;水化产物物相分析显示浆体中90 min可见AFt特征峰及C-S-H吸热峰.实验证明:在石灰-石膏-水体系中,铁尾砂粉表面的非晶态SiO_(2)和Al_(2)O_(3)能够快速溶解并发生水化反应,生成AFt及C-S-H,水化产物对未水化铁尾砂颗粒胶结固化,使固结体产生强度;延长粉磨时间可显著提高铁尾砂表面非晶态硅铝成分含量及石灰、石膏的溶解速率,加速浆体的水化并增加水化产物的生成量.
关键词
超细金属尾矿粉
无熟料固结体
液相离子浓度
电导率
早期水化
Keywords
superfine metal tailings powder
non clinker consolidated material
liquid phase ion concentration
conductivity
early hydration
分类号
TB321 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
矿渣粉与超细铁尾矿粉在无熟料固结体中的协同水化机制
安树好
刘娟红
张月月
李康
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
无熟料超细金属尾矿基固结材料的早期水化与液相特性
刘娟红
安树好
吴爱祥
王洪江
张月月
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
已选择
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