物理激发再生微粉对再生混凝土力学性能的影响

为了响应碳中和的号召,利用辅助胶凝材料取代水泥来减少水泥生产所带来的碳排放。采用物理活化再生微粉(Recycled concrete powder,RCP)作为辅助胶凝材料制备再生骨料混凝土(Recycled aggregate concrete,RAC),分别以10%、20%、30%取代率取代水泥制备再生混凝土和胶砂试块并测试其3 d、7 d和8 d抗压强度。通过控制研磨时间对RCP进行物理激发再根据其组成、粒径、火山灰活性来探讨再生微粉对抗压强度的影响。实验表明,随着水泥中再生微粉替代率的增加,再生混凝土和水泥胶砂抗压强度有降低趋势。物理激发可以增加RCP细度、优化其粒度分布进而提升RCP的火山灰活性,增加砂浆密实度,进而提高砂浆强度,但并不是研磨时间越长其活性越高,其中研磨30 min提升效果最佳。

XRD与SEM的钢渣尾渣物理激发机理研究

钢渣是冶金工业中产生的主要固体废弃物,其产量约为每年粗钢产量的15%～20%。由于技术的局限,导致我国钢渣利用率较低,仅为年钢渣产量的10%;同时加之管理制度的不健全,导致钢渣大量露天堆放,对土地资源、地下水源,以及空气质量造成严重影响。固体废弃物再利用是资源可持续发展的重要途径之一,由于钢渣的主要化学成分(CaO, SiO_2, A1_2O_3, MgO, Fe_2O_3, MnO, f-CaO等)、主要矿物组成(硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁酸二钙等)与水泥熟料的主要化学成分、主要矿物组成极为相似,是一种具有潜在胶凝活性的胶凝材料。以钢渣尾渣作为研究对象,采用机械研磨的方式对钢渣尾渣处理,即物理激发,获得不同粒径钢渣尾渣微粉。依据《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》(GB/T 20491—2006)与《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T 17671—1999)制备一系列钢渣尾渣胶砂试块(分别标记为A_(40), A_(60), A_(80), A_(100)和A_(120))。研究对钢渣尾渣胶凝活性的影响,以及不同水化时间对钢渣尾渣胶凝活性的影响,即3 d钢渣尾渣胶砂强度、 7 d钢渣尾渣胶砂强度与28 d钢渣尾渣胶砂强度。利用激光粒度分析仪(LPSA)对钢渣尾渣微粉的粒径分布进行测试与分析, X射线衍射仪(XRD)对钢渣尾渣微粉与钢渣尾渣胶砂的矿物组成进行测试与分析,扫描电子显微镜(SEM)进行微观形貌测试与分析,从而获得钢渣尾渣的物理激发机理。结果表明,随着钢渣尾渣微粉粒径的减小,其胶凝活性呈现先增加后降低的趋势,当研磨时间为80 min时, A_(80)钢渣尾渣微粉的胶凝活性最高,即3 d活性指数为67.55%、 7 d活性指数为71.96%和28 d活性指数为73.61%。随着钢渣尾渣微粉粒径的减小,钢渣尾渣微粉中RO相的XRD特征峰强度稳定, Ca_2SiO_4与Ca_3SiO_5的XRD特征峰强度呈现先增加后降低的趋势, Ca_3SiO_5与Ca_2SiO_4参与水化反应,生成一定量的Ca(OH)_2与C-S-H凝胶,具有良好的胶凝活性。A_(80)钢渣尾渣微粉中Ca_2SiO_4含量较少,而Ca_3SiO_5含量较多,均可以生成一定量的Ca(OH)_2与C-S-H凝胶,小幅提高A_(80)钢渣尾渣胶砂的早期(3～7 d)力学性能,大幅提高A_(80)钢渣尾渣胶砂的中、后期(7 d～28 d)力学性能。当水化时间3 d时, A_(80)钢渣尾渣胶砂中存在少量水化产物且大量分散小颗粒;当水化时间7 d时, A_(80)钢渣尾渣胶砂中水化产物大幅增加且形成较大颗粒;当水化时间28 d时, A_(80)钢渣尾渣胶砂中形成大量水化产物且几乎不存在分散小颗粒。从而进一步实现固体废弃物的资源化再利用,达到钢铁企业增加效益,环境缓解压力的目的。

锰铁高炉废渣活性的物理激发效果研究

用锰铁高炉产出的原状废渣代替部分水泥制作的砂浆试件,强度下降幅度较大。对锰渣(水淬后)和烟道灰的活性进行物理激发试验,结果表明采取机械球磨的方式可使锰渣和烟气灰的活性得到激发。球磨时间愈长,废渣愈细,表现出的活性也愈大。物理激发对锰渣的作用效果更明显;烟气灰能使水泥砂浆的密实性提高,对水泥砂浆的早期强度有利。

物理激发对油页岩灰以及所制备的加气混凝土性能的影响

研究分析了粉磨时间对油页岩灰粒度分布及活性的影响,以及对所制备加气混凝土抗压强度、导热系数、水化产物及微观结构的影响。研究结果表明:随着粉磨时间的延长,油页岩灰颗粒细度减小,粒度分布范围变窄,其活性在粉磨时间为20 min时达到最大,常温活性指数为82%;综合考虑油页岩灰的磨细处理对所制备加气混凝土砌块抗压强度、导热系数的影响,结合XRD分析、SEM分析确定油页岩灰的较适宜粉磨时间20 min,此时所制备砌块的各性能较好,抗压强度1.38 MPa,导热系数0.0975 W/(m·K)。

GPS,OBP和GRACE估计地球动力学扁率变化及其地球物理激发

行星地球是一个旋转的扁椭球体,其动力学扁率(即J2)变化主要由地球系统物质流动和各圈层相互作用引起.目前国际上地球动力学扁率测定主要用卫星激光测距(SLR)资料得到,然而SLR地面观测台站少,南北半球分布不均,且不是连续观测,以及受动力学模型和常数等影响.尽管新一代重力卫星(GRACE)观测大大提高了地球重力场球谐系数低阶项一两个数量级,但对二阶项C20不敏感.本文利用全球连续GPS观测得到的地表负荷位移估计地球动力学扁率J2,并联合GPS与海底气压(OBP)以及OBP和GRACE资料分别估计地球动力学扁率J2,比较和分析地球动力学扁率多尺度变化特征及其机理.结果发现GPS单独估计结果振幅偏小,GPS+OBP,GPS+OBP+GRACE和GRACE估计J2周年变化与SLR结果非常接近.而J2半周年变化,GRACE估计相对较差,主要由于GRACE资料处理没有很好扣除约161天的S2潮汐影响.另外,GPS+OBP和GPS+OBP+GRACE估计J2季节内和年季变化与SLR结果较一致,而GRACE和GPS单独估计结果与SLR结果偏差较大.并进一步利用地球物理模型资料研究对J2变化的贡献,结果表明,地球动力学扁率J2季节性、季节内和年季变化主要由大气、海洋和陆地水地表流体质量重新分布和迁移激发.

物理法和化学法对粉煤灰吸附活性的激发

为提高粉煤灰的吸附脱硫活性,本研究利用物理研磨和化学水热化合反应对粉煤灰进行了激发.结果表明:物理激发和化学激发都能不同程度地提高粉煤灰的吸附活性,但化学激发的效果更好;利用化学水热化合反应,在反应温度为90℃、反应时间为12 h、灰钙比为5、水固比为15时,粉煤灰的吸附活性提高最大.

基于物理激发的钢渣胶凝活性及机理

钢渣是冶金工业中产生的主要固体废弃物。为了提高其胶凝活性,实现钢渣的资源化利用,以钢渣尾渣作为研究对象,采用机械研磨的方式激发钢渣尾渣的胶凝活性。依据相关标准,测试其3 d的活性指数和28 d的活性指数。结果表明,机械研磨有利于钢渣尾渣微粉的粒径减小与均匀性改善,但是研磨时间过长,会造成钢渣尾渣微粉的团聚,影响钢渣水泥胶凝材料的力学性能与胶凝性。当研磨时间为80 min时,钢渣尾渣微粉能较好地充填于水泥胶砂体系中,其含有的活性物质3Ca O·Si O2、2Ca O·Si O2水化后生成大量的C-S-H凝胶,其钢渣尾渣胶凝活性最高,即3 d胶凝活性指数为66.24%,28 d胶凝活性指数为73.56%。

中国科学院激发态物理重点实验室--我国惟一专门从事发光学研究的开放实验室

中国科学院激发态物理重点实验室（以下简称实验室）始建于1989年,是国内惟一专门从事发光学及其应用研究的中国科学院开放实验室。徐叙瑢院士是实验室的创始人和第一届主任,黄昆院士为实验室顾问（1989.4～1993.6）。

中国科学院激发态物理重点实验室--我国惟一专门从事发光学研究的开放实验室

中国科学院激发态物理重点实验室（以下简称实验室）始建于1989年，是国内惟一专门从事发光学及其应用研究的中国科学院开放实验室。徐叙熔院士是实验室的创始人和第一届主任，黄昆院士为实验室顾问（1989．4～1993．6）、现任实验室主任为申德振研究员。实验室依托于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，拥有12000平方米的独立实验楼。