水玻璃-矿渣水泥砂浆的抗碳化性能

通过酚酞试剂、XRD、SEM分析等方法,对水玻璃激发的碱矿渣水泥砂浆的抗碳化性能进行了研究。试验结果表明:水玻璃-矿渣水泥砂浆的碳化比硅酸盐水泥砂浆严重;碳化深度随碱当量的增大而减小;随水玻璃模数增大,砂浆的碳化深度先减小后增大,模数为1.2时,碱矿渣水泥砂浆抗碳化性能最好;水玻璃-矿渣水泥砂浆碳化后所生成的碳酸钙主要以方解石和霰石的形式存在,水玻璃-矿渣水泥砂浆碳化后抗压强度会降低。

碱-矿渣水泥砂浆的干缩特性

从收缩可逆性的角度,通过测试标准干燥养护后再水养护的砂浆试件收缩值的变化情况,对碱-矿渣水泥砂浆的干缩特性进行了系统的研究。结果表明:碱-矿渣水泥砂浆的干缩明显大于同条件下普通水泥砂浆的干缩,水玻璃-矿渣水泥砂浆、NaOH-矿渣水泥砂浆14d干缩值分别为普通水泥砂浆的5.5倍和2.2倍;碱矿渣水泥砂浆干缩中绝大部分是不可逆的,标准干燥养护14d再水养护的水玻璃-矿渣水泥砂浆、NaOH-矿渣水泥砂浆不可逆收缩分别占总干缩的86%和68%。

水玻璃激发碱-矿渣水泥的水化放热和凝结性能

水玻璃模数和碱当量对碱-矿渣水泥的水化放热和凝结性能有重要影响。该文系统地探讨了水玻璃模数和碱当量对碱-矿渣水泥水化放热和浆体凝结时间及抗压强度的影响规律。结果表明：随模数的增加,水化热降低,凝结时间延长,抗压强度先增加,随后降低;随碱当量的增加,水化热增加,凝结时间稍有延长,强度增加。比较合理的水玻璃模数Ms在1.0~2.0,碱当量为矿渣质量的3%~6%。

外加剂复掺对水玻璃-矿渣水泥浆体性能的影响及作用机理研究

研究了萘系减水剂(NPS)和硝酸钡复掺对水玻璃-矿渣水泥浆体工作性及凝结硬化性能的影响,通过对体系水化放热行为的分析,结合外加剂在水泥体系中的吸附特性,初步探讨了外加剂复掺的作用机理。结果表明:萘系减水剂分子结构在水玻璃-矿渣水泥体系中能稳定存在,与硝酸钡复掺可更好地吸附在矿渣颗粒表面;外加剂复掺减小了体系放热速度,推迟了水化热峰值出现时间,并降低了水化热峰值,复掺1%硝酸钡+2%NPS时,拌合物扩展度增大了150%,初凝时间从不足20 min延长至105 min,同时对硬化体强度基本无负面影响。

碱渣-矿渣-水玻璃对流态固化土的影响研究

目前国内工业固废的碱渣和矿渣应用程度不高,多为填埋处理,导致资源浪费。本文根据现有的国内外研究成果,设计了不同成分掺量比例、不同龄期流态固化土的抗压强度试验方案,研究了碱渣-矿渣-水玻璃对疏浚淤泥的固化作用影响,分析了固化土强度随成分掺量比例的变化规律以及各成分对疏浚淤泥的固化机理,结果表明,碱渣-矿渣-水玻璃组分可应用于施工工程用流态固化土中,可有效使用工业固废,节约自然资源,是一种节能环保的新型绿色建筑材料。

水玻璃掺量对碱激发矿渣-不锈钢渣水泥抗裂性能的影响

以矿渣和不锈钢渣为前驱体,以氧化钙、碳酸钠和水玻璃为复合激发剂,制备碱矿渣-不锈钢渣水泥(ASL)。固定氧化钙和碳酸钠的碱掺量(氧化钙和碳酸钠反应生成的Na_(2)O与ASL的质量比)为4.0%,研究水玻璃掺量(水玻璃中的Na_(2)O与ASL的质量比,即0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)对ASL抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、内钢环应变、环向拉应力和抗裂性能的影响规律,并计算抗裂性能评价指标A_(cr)(t),用其来表征ASL抗裂性能的优劣。结果表明:随着水玻璃掺量的增加,ASL的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度均先降低后升高;抗裂性能评价指标A_(cr)(t)先增大后减小,抗裂性能先增强后减弱;水玻璃掺量为0.5%时,ASL的抗裂性能最优。

水玻璃激发矿渣-粉煤灰胶凝材料水化机理研究

以水玻璃为激发剂,矿渣(SL)、粉煤灰(FA)为胶凝材料,研究了矿渣-粉煤灰配比对胶凝材料净浆标准稠度用水量、凝结时间、抗压强度的影响,并利用FESEM、XRD、FT-IR等测试手段对试样进行表征,探究其水化机理。结果表明:随矿渣掺量的增加,体系的标准稠度用水量下降,凝结时间缩短,抗压强度提高且具有高强的特点;在碱的作用下,胶凝材料中的玻璃体的网络形成键断裂,玻璃体解聚,断裂后的键重新组合形成新键,颗粒表面生成大量C-S-H凝胶及沸石类水化产物。

轻质碱-矿渣水泥砌块制造工艺探讨

实验室研究表明：碱—矿渣水泥可用来制造密度小于７００ｋｇ／ｍ３，抗压强度达５ＭＰａ以上的轻质砌块。本文对制造工艺中的水玻璃模数、Ｎａ２Ｏ含量的控制、发泡剂、表面活性剂的加入等进行了分析。

碳化对碱矿渣水泥浆体微观结构的影响

针对碱-矿渣水泥水化产物中不存在Ca(OH2)且碳化比较严重的现象,选择水玻璃作为碱组分,采用X-射线衍射(XRD)和可变真空扫描电子电镜(SEM)研究了碱-矿渣水泥浆体的碳化产物和微观形貌,结合氮吸附方法分析了碳化对碱-矿渣水泥浆体孔结构的影响.结果表明:碱-矿渣水泥浆体碳化导致的孔隙溶液Ca2+浓度降低由水化硅酸钙(C-S-H)凝胶脱钙补偿,碳化生成的碳酸钙主要以方解石的形式存在;碳化后,C-S-H凝胶的钙硅比降低,浆体的比表面积增大,平均孔径降低,而累积孔体积的变化与水玻璃的模数有关.

输水条件下内衬矿渣-水泥砂浆球墨铸铁管腐蚀过程的电化学测试研究

针对输水条件下内衬矿渣-水泥砂浆球墨铸铁管的腐蚀问题,设计制作了内衬矿渣-水泥砂浆球墨铸铁管环试件,开展了扰动普通纯净水和6 mol/L氯化铵溶液腐蚀过程中内衬矿渣-水泥砂浆球墨铸铁管环试件的线性极化(LPR)和电化学阻抗谱(EIS)测试,分析了两种腐蚀溶液中试件的极化电阻、腐蚀电流密度和双电层电容等电化学参数随腐蚀时间的变化规律,并评估了试件的腐蚀程度。结果表明,在120 d的腐蚀时间内,普通纯净水中的矿渣-水泥砂浆球墨铸铁管环试件砂浆层电阻和球墨铸铁表面电荷转移电阻降低幅度很小,且腐蚀电流密度未达到钝化膜脱钝临界值,试件的腐蚀程度较小;而6 mol/L氯化铵溶液中,试件砂浆层电阻和球墨铸铁表面电荷转移电阻均明显降低,其腐蚀电流密度远超过钝化膜脱钝临界值,试件腐蚀程度严重;此外,运用LPR和EIS这两种测试方法所评估的腐蚀程度一致。

碱激发-工业废渣双液注浆材料性能研究

利用工业废渣(矿渣、钢渣、粉煤灰)和水玻璃制备出具有不同凝胶时间(3～300 s)、高固结强度(～25 MPa)和结石率可达100%的双液注浆材料,使工业废渣再生资源化,并减少灌浆水泥的消耗量,为注浆材料的“绿色”和高性能化提供了一种选择.研究结果表明:随着水玻璃模数的增加,浆液凝胶时间先减小后增大,浆液固结强度先增大后减小;随着水玻璃掺量(体积分数)的增加,浆液凝胶时间保持延长趋势,而固结强度则先增大后减小;随着粉煤灰的加入,浆液凝胶时间延长.当工业废渣双掺或三掺时,无水泥熟料注浆材料体系较单掺工业废渣无水泥熟料注浆材料体系具有更合理的颗粒级配效应和更高的固结强度.

“矿渣—轻烧氧化镁—碱”体系胶凝材料的初步探索

采用水淬高炉矿渣、轻烧氧化镁、碱—水玻璃、氢氧化钾等材料在实验室条件下能够制备得到一种新型无机复合胶凝材料。该材料适用于潮湿条件下,具有良好的力学性能;同时克服了镁质胶凝材料所特有的易翘曲、变形的缺点。

碱-矿渣水泥浆体的碳化过程研究

针对碱-矿渣水泥水化产物中不存在Ca(OH)2且碳化比较严重的现象,选择水玻璃和NaOH作碱组分,采用X-射线衍射仪和可变真空扫描电子电镜研究了碱-矿渣水泥浆体的碳化产物和微观形貌,结合氮吸附方法分析了碳化对碱-矿渣水泥浆体孔结构的影响.结果表明:碱-矿渣水泥浆体的碳化是CO2直接和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶发生作用的结果,碳化后生成的碳酸钙主要以方解石的形式存在;碳化后,C-S-H凝胶的Ca与Si原子比降低,浆体的比表面积增大,平均孔径降低,而累积孔体积的变化情况和碱组分有关.

钢渣双液注浆材料的研究

钢渣与矿渣、粉煤灰复掺作为注浆材料使用,既优化了骨料的级配又最大限度地使用了工业废渣.基于水玻璃碱激发工业废渣的原理,研究出以钢渣为主最佳配合比的工业废渣-水玻璃双液注浆材料.研究表明,随着水玻璃掺量的增加注浆材料的凝胶时间增加而结石体强度先增加后减小;钢渣与矿渣、粉煤灰两两复掺时前者的效果最好;三种工业废渣三掺(钢渣∶矿渣∶粉煤灰=2∶3∶1)时,注浆材料的强度最大,28 d抗压强度达14 MPa.