基于镁渣-水泥-脱硫石膏复合胶凝材料的砌筑砂浆制备及其性能

镁渣高效利用对于金属镁冶炼行业的可持续发展和环境保护具有重要意义。本文以镁渣、水泥和脱硫石膏为主要原料,设计和配制复合胶凝材料,并以此制备高性能砌筑砂浆。三元体系胶凝材料试验结果表明,以高掺量镁渣制备的胶砂试件28 d抗压强度可达35.6 MPa,脱硫石膏对镁渣-水泥胶凝体系起到了活性激发作用,尤其对28 d强度具有明显的促进作用。以镁渣-水泥-脱硫石膏复合胶凝材料制备的砌筑砂浆28 d抗压强度最高达25.32 MPa,满足JGJ/T 98-2010《砌筑砂浆配合比设计规程》中M25等级的要求。研究成果可为镁渣大规模资源化利用提供参考。

碳酸钙晶须对脱硫石膏基复合胶凝材料性能的影响

在脱硫石膏基复合胶凝材料(DGCM)中加入不同掺量的碳酸钙晶须,探究了碳酸钙晶须对DGCM的力学性能、耐水性能及耐候性能的影响,并从微观角度揭示碳酸钙晶须的作用机理。结果表明,掺入碳酸钙晶须可以有效改善DGCM的力学性能,随着晶须掺量的增加,硬化体7 d与28 d的绝干抗压强度先缓慢上升后下降又逐渐上升,而绝干抗折强度呈现波动状态;掺入碳酸钙晶须对DGCM耐水性能的提升效果不明显,当掺量大于1%后,大多数试样的吸水率都较空白组有所上升,而软化系数有所下降;碳酸钙晶须有助于提升DGCM的耐干湿性能和耐冻融性能,当掺量为1%时,基体的干湿循环溶蚀率最小达到0.22%,冻融循环强度系数最大达到0.75,试件的耐候性能较好。

以脱硫石膏为复合胶凝材料基料配制无机保温砂浆

研究了一种以脱硫石膏为复合胶凝材料的基料,以玻化微珠为轻质集料配制而成的保温砂浆的性能及其变化规律。复合胶凝材料由脱硫石膏、矿渣粉、少量水泥和激发剂组成,具备优良的水化硬化特性,其28 d抗压强度能达25 MPa以上。结果表明,以这种复合胶凝材料和玻化微珠共同配制的保温砂浆,其各项性能指标均达到相关标准的要求。同时,因原材料中采用了大量工业废弃物,这种保温砂浆产品的环境效益和社会效益极佳,市场前景广阔。

脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料基胶砂试验研究

脱硫石膏和粉煤灰混合后,在水泥、石灰、复合激发剂的作用下,可制备成一种新型复合胶凝材料。通过试验,在对水泥、激发剂及其最佳掺量的优选的基础上确立复合胶凝材料基本比例关系。结果表明,脱硫石膏与粉煤灰的最佳配比为2:3;水泥掺量对复合胶凝材料基胶砂强度影响明显,强度随水泥用量增加而增大;适宜用量的激发剂有助于提升强度。

粉煤灰-脱硫石膏-水泥基复合胶凝材料微观试验研究

脱硫石膏和粉煤灰按比例混合后可复合制成一种新型活性胶凝材料,采用SEM和XRD两种微观试验方法,对复合胶凝体系在不同龄期内的水化过程和水化产物形貌进行观察和分析。试验结果表明:脱硫石膏的加入对粉煤灰活性具有较强的激发作用,粉煤灰-脱硫石膏-水泥三元复合胶凝材料体系的水化反应更为剧烈,水化产物更加丰富,早期强度得到提升。

脱硫石膏对复合胶凝材料混凝土力学性能影响

普通混凝土采用大掺量掺入磨细矿渣和粉煤灰后得到复合胶凝材料混凝土,在此基础上,采用脱硫石膏替代粉煤灰,研究不同脱硫石膏掺量对混凝土胶砂强度和混凝土强度的影响。结果表明,脱硫石膏掺入可改善混凝土早期和后期强度,脱硫石膏掺量占掺合料总量8%,即胶凝材料中SO3含量在2.7%时,复合胶凝材料混凝土早期强度可提高12%,后期强度也可保证。

粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料性能初步研究

以脱硫石膏和粉煤灰作为矿渣粉的激发剂和填料,制备成复合胶凝材料。研究了脱硫石膏和粉煤灰的掺加量对复合胶凝材料的浆体流动性能和硬化体力学强度进行了研究,发现流动性能随着粉煤灰掺加量的降低而下降,3d强度随着脱硫石膏的掺加量的增大而下降,7d强度则当脱硫石膏掺加量为20%时强度最高。同时还研究了3种常用碱激发剂NaOH、KOH和Na2SiO3对其流动性能和力学强度的影响。NaOH、KOH对流动性能的作用相似,随着加入量的增大而增大,而Na2SiO3则相反。3d强度随NaOH和KOH的掺量增大而增大,14d强度相反;Na2SiO3的3d激发作用不明显,14d强度则低于不掺入任何其他激发剂时的强度。

脱硫石膏复合胶凝材料及其激发效果研究

采用脱硫石膏为主要原料,制备了脱硫石膏-水泥-粉煤灰复合胶凝材料,考察了激发剂对其改性效果及显微结构特征。结果显示掺52%脱硫石膏,31%水泥,12%粉煤灰,5%激发剂时,复合胶凝材料后期强度较高,其28d强度可达到64.6MPa。14～28d试样抗压强度呈急剧增加趋势,其原因可能是后期水泥水化和粉煤灰二次水化所致。在脱硫石膏-水泥体系中,存在较多物理键和少量化学键,而掺加Al2O24-离子激发水泥和粉煤灰可形成致密凝聚-结晶复合结构。

脱硫石膏-粉煤灰基胶凝材料的特性研究

以脱硫石膏和粉煤灰为主要原料,以水泥熟料为激发剂,以矿渣粉为增强剂,开发高强耐水脱硫石膏-粉煤灰基胶凝材料.结果表明,按照脱硫石膏40％、粉煤灰35％、水泥熟料15％、矿粉10％配比制备的脱硫石膏-粉煤灰基胶凝材料在水上环境中,其28d抗压强度为41.56 MPa,28 d后,随着水分的不断排出,抗压强度产生倒缩,当样品中水分达到平衡时,抗压强度在360d内稳定在38.04～39.23 MPa;在水下环境中,其360d内抗压强度一直在稳步增长,最高可达53.15 MPa.这种材料用于水下工程或高湿度环境下的地下工程、井下工程和充填工程是物美价廉的好材料.

桥梁桩基废弃泥浆制作地聚物胶凝材料试验研究

为处理桥梁桩基废弃泥浆,采用工业固废协同泥浆制作地质聚合物胶凝材料,改良其工程性能。基于正交试验设计原理,参考水泥胶砂试验方法研究了泥浆掺量、水固比、养护龄期对地聚物胶凝材料强度的影响。试验结果表明:掺加泥浆的地聚物胶凝材料28 d抗压强度可达21.65 MPa,抗折强度可达4.11 MPa。在泥浆掺量为30%~50%、水固比为0.35~0.55及养护龄期28 d范围内,地聚物胶凝材料的抗压、抗折强度与泥浆掺量、水固比呈负相关,与养护龄期呈正相关。

钛石膏-脱硫石膏复合胶凝材料力学性能研究

将钛石膏和脱硫石膏两种工业固体废弃物综合利用,制备钛石膏-脱硫石膏(简称:TG-FGD)复合胶凝材料。利用Origin软件对TG-FGD复合胶凝材料抗折强度与抗压强度数据进行非线性拟合,得到相关度较高的拟合曲线与强度关系式。结合XRD、SEM等测试方法分析TG-FGD复合胶凝材料反应物相和微观形貌。结果表明:随着脱硫石膏掺量的增加,TG-FGD复合胶凝材料2 h抗折与抗压强度均增大;钛石膏与脱硫石膏按质量3∶2制作TG-FGD复合胶凝材料,石膏增强剂(主成分为聚羧酸醚)的适宜掺量为0.05%,达到GB/T 9776-2008《建筑石膏》1.6等级,复合胶凝材料的强度提高10%左右;掺加石膏增强剂降低了水膏比,且水化产生的二水石膏晶体排列较为紧凑,有利于TG-FGD复合胶凝材料形成较高强度。

脱硫石膏水硬性复合胶凝材料的开发及衍生产品生产和应用

脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫处置过程中产生的固体副产物．中国每年排放脱硫石膏逾2000万t，脱硫石膏资源化安全高效利用的任务迫在眉睫．课题组在“十二五”国家科技支撑计划项目和上海市建委攻关项目的支持下，成功研制了脱硫石膏水硬性复合胶凝材料，并开发出相应的衍生产品，投产后受到市场欢迎．

柠檬酸对硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料性能影响的试验研究

以硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料为基本体系,研究了柠檬酸掺量对硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料凝结时间、力学强度、耐水性能及体积稳定性能的影响,并通过微观分析手段分析了柠檬酸对硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料硬化结晶结构的影响。结果表明,柠檬酸可以延长硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料的凝结时间,大幅度提高其抗折、抗压强度和抗折、抗压软化系数,并能提高硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料的体积稳定性,其最佳掺量为氧化镁质量的0.5%~0.7%。

低能耗石膏复合胶凝材料的制备及性能研究

以脱硫石膏和氟石膏为主要原料,开发高强度低能耗石膏复合胶凝材料;通过对脱硫石膏、氟石膏、矿渣粉及外掺激发剂配合比的试验研究,确定石膏复合胶凝材料配比及养护条件。结果表明,按照脱硫石膏40%、氟石膏40%、矿渣粉20%、生石灰2%(外掺)配比制备的石膏复合胶凝材料在标准养护条件下,其28 d抗压强度可达到35.3 MPa。

养护条件对石膏复合胶凝材料性能的影响

以工业副产石膏——湿法脱硫石膏、氟石膏为主要原料,掺入矿粉开发石膏复合胶凝材料。通过对湿法脱硫石膏、氟石膏、矿渣粉及配合比试验的研究,确定石膏复合胶凝材料配比及养护条件。

首钢水钢固废基胶凝材料的生产及应用实践

使用高炉水渣;转炉钢渣和脱硫石膏混合粉磨生产的全固废基胶凝材料可替代硅酸盐水泥应用于混凝土道路。不仅为水钢冶金渣固废的消纳提供有效的途径,而且契合国家双碳政策的发展目标,为全固废基胶凝材料的应用拓展奠定了良好的生产基础。生产实践表明:高炉水渣60%;转炉钢渣30%;脱磷石膏10%,全固废凝胶材料的28d抗压强度最高达到37.3 MPa;制备C20级全固废基胶材混凝土,水胶比为0.42,28d强度达到20.2 MPa;全固废基胶材混凝土应用在厂区道路改善方面取得良好的实践成效。

钢渣-粉煤灰复合胶凝材料的试验研究

以钢渣、粉煤灰等固体废物,掺加少量的普通硅酸盐水泥、脱硫石膏,辅以适量化学激发剂,研制开发新型复合胶凝材料。试验表明,少量水泥能够有效地激发出钢渣-粉煤灰体系潜在的活性,单掺水泥的钢渣-粉煤灰体系最优配比为:钢渣/粉煤灰=6:4,水泥掺量为15%;对于复掺水泥和脱硫石膏的钢渣-粉煤灰体系来说,最优配比为钢渣/粉煤灰=6:4,水泥掺量为15%,脱硫石膏掺量为10%。合适的化学激发剂可以较好地提高复合胶凝材料的性能,复合胶凝材料在自然养护的条件下比标准养护条件下强度增长更快。

激发剂对钢渣基脱硫石膏体系性能的影响

钢渣是炼钢过程中产生的废渣,其产量约为粗钢产量的12%～20%(张海霞等,2011),截止2011年我国钢渣排放量约1.1亿t。钢渣尾渣的化学组成与水泥熟料相似,含有硅酸二钙(C2S)和硅酸三钙(C3S)等水硬性矿物,是一种具有潜在活性的胶凝材料(舒型武,2007)。

矿渣-海水湿排粉煤灰复合胶凝材料的制备

众所周知,矿渣、粉煤灰等大宗工业废渣,作为辅助性胶凝材料应用于水泥及混凝土中以来,人们越来越重视对它们的研究(王薇,2008)。目前粉煤灰按排放工艺不同分为干排粉煤灰和湿排粉煤灰。湿排粉煤灰又分为淡水排粉煤灰和海水排粉煤灰。在粉煤灰资源化过程中。

复合胶凝材料的物理力学性能实验分析

本文探讨脱硫石膏复合胶凝材料中水泥、粉煤灰和水胶比的含量对复合胶凝材料的物理力学性能的影响。选择脱硫石膏为基础材料,依次向脱硫石膏中掺入水泥、粉煤灰、生石灰、硅灰和矿粉等胶凝材料,加入甲基硅酸钠和聚乙烯醇等材料混合形成的改性外加剂,制成脱硫石膏复合胶凝材料,根据脱硫石膏复合胶凝材料中对水泥、粉煤灰和水胶比掺量的不同,分别设置3组对照组,测试抗压强度。当脱硫石灰复合胶凝材料中生石灰、硅灰、矿粉的掺量不变时,水泥含量为25%,粉煤灰含量为20%,水胶比为0.6%时,脱硫石膏复合胶凝材料物理力学性能可以达到最优,脱硫石膏复合胶凝材料的抗压能力最强,抗压强度可以达到18MPa左右,掺入适量的胶凝材料,对复合胶凝材料的物理力学性能有积极影响。