轻质多孔烧结材料的试验研究

以赤泥、粉煤灰、石英砂等为主要原料,掺加一定量的泡沫,经可塑成型、煅烧等工艺制备了一种轻质多孔烧结材料。研究煅烧温度对其抗折、抗压强度、收缩率等性能的影响;利用扫描电子显微镜对其进行微观形貌分析,探讨其烧结机理。结果表明,最佳烧结温度为1150℃,最佳试样的体积密度为691kg/m3,抗压、抗折强度分别为4.2MPa和3.2MPa,导热系数为0.110W/(m·K),烧成收缩率为3.9%。

蒙古国某斑岩型铜尾矿制备轻质多孔陶瓷正交实验研究

以蒙古国某典型斑岩型铜矿尾矿为主要原料,添加钠长石、高岭土、发泡剂SiC,制备轻质多孔陶瓷材料。通过正交实验研究了物料配比、粉磨时间、发泡剂种类、发泡剂用量和烧成温度对轻质多孔陶瓷表观密度和抗压强度的影响。当m(铜尾矿)∶m(钠长石)∶m(高岭土)为6.4∶2.7∶0.9、粉磨时间为15 min、发泡剂(SiC)掺量为0.1%、烧成温度为1180℃、保温时间为60 min时,获得的多孔陶瓷材料表观密度为580 kg/m3,抗压强度为4.90 MPa,软化系数为0.92。

微乳液模板法制备多孔莫来石轻质材料及其性能

以粉煤灰和煅烧铝矾土为原料、Isobam 104为分散剂、羧甲基纤维素钠(CMC)为悬浮剂、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯(Tween 80)为表面活性剂、异辛烷为油相、乙二醇缩水甘油醚为黏结剂、四乙烯五胺为固化剂,采用微乳液模板法结合反应烧结制备了多孔莫来石轻质材料。研究了粉煤灰的用量和Tween80的用量等对多孔莫来石轻质材料物相组成、线收缩率、体积密度、气孔率、显微结构和常温力学性能等的影响。结果表明:粉煤灰的用量为55%(质量分数)时,随着表面活性剂Tween 80与水体积比从2:100增至5:100时,所制备试样的线收缩率、体积密度和机械强度逐渐减小,而气孔率逐渐增大。当Tween 80与水体积比为5:100时,所制备气孔率为65.5%(体积分数)、球形孔径约为162μm的多孔莫来石轻质材料的抗压强度和抗折强度分别达42.5 MPa和26.0 MPa,其线收缩率仅为14.5%。

超轻陶粒土的一维压缩特性及其微观机理

超轻陶粒土作为土工回填材料具有质量轻、强度高、透水性好、施工简便等优点。为更好理解其物理力学特性,采用电镜扫描获取了陶粒内气孔尺寸分布特征,进行了净陶粒土和水泥胶结陶粒土的一维压缩试验及单颗粒压碎试验,并从微观上进行了机理分析。结果表明,陶粒是一种"外强内弱"的壳-核复合颗粒,水泥胶结能显著提高单颗粒的抗压强度并因此可降低陶粒土的压缩性。

高地温地下工程支护混凝土研究现状及进展

在系统分析高温对混凝土水化硬化的影响机理以及高温对混凝土结构带来的温度应力、强度和耐久性问题的基础上,针对高地温地下支护混凝土的研究和应用,总结了高温对围岩与喷射混凝土黏结强度、力学性能的作用机制,随后分别对矿物掺合料、轻质骨料、纤维等外掺料在提高混凝土的隔热性以及增强、阻裂等方面进行了综述,结果表明:矿物掺合料可降低体系早期的水化热,从而降低内外温差所产生的较大收缩以及温度附加应力诱导的微裂缝产生和扩展,以此改善混凝土后期强度和耐久性,并提高产生温度负效应的温度阈值;轻质多孔隔热材料引入混凝土可达到较好隔热效果,但往往导致力学性能降低;在掌握高地温对复合支护材料性能作用机理的基础上,通过添加轻质多孔材料、掺合料和纤维材料,充分发挥各组分的协同作用,以此达到高温环境中隔热与支护性能的均衡发展。介绍了目前在实验室模拟高地温环境及测试相关性能的实施方法,探讨了深入研究所需要关注和解决的问题,并对适用于高地温地下工程的支护材料进行了展望。

地聚物泡沫混凝土的研究与应用

地聚物泡沫混凝土是一种新型轻质多孔材料,具有轻质高强、吸声隔热、吸能抗震、节能利废、耐酸耐腐等优良性能。本文综合介绍了地聚物泡沫混凝土的制备工艺及研究现状,并对其性能和应用现状进行了探讨,最后指出了其应用中常见的问题,展望了未来地聚物泡沫混凝土的应用前景与发展方向。

非超临界干燥法制备SiO_2气凝胶

应用廉价的国产硅溶胶为原料,通过凝胶过程和干燥过程条件的选择,以非超临界干燥技术最终获得了块状SiO2气凝胶.该气凝胶外观状态与应用正硅酸乙酯为原料制得的完全一致,其微观结构也相当良好,其直径和孔分布均匀.溶液的配比和pH对凝胶过程和气凝胶样品的密度有比较明显的影响,同时pH值与SiO2的粒径之间也有一定的关系.依据制备条件的变化,所得SiO2气凝胶的密度约在200～400kg·m-3,比表面在250～300m2·g-1之间变化,平均孔径约为11～20nm,而孔隙率在91%左右.

发泡水泥的制备及其物理力学性能研究

研究了搅拌水温及改性增强材料(乳胶粉、聚丙烯纤维和膨胀蛭石)对发泡水泥物理力学性能的影响。综合分析孔径结构及抗压、抗折强度,提出了设计密度为250kg/m3普硅发泡水泥的适宜搅拌水温,以及胶粉、聚丙烯纤维和膨胀蛭石的最优掺量。

浸泡吸水条件下陶粒土的抗剪强度

由疏松多孔的陶粒构成的陶粒回填土具有重度低、内摩擦角高、透水性好、施工简便等优点。陶粒的易破碎性是控制陶粒土强度与变形特性的关键因素。为研究陶粒土的强度特性,开展了陶粒土直剪试验,分析了浸泡吸水对陶粒土剪切强度的影响。结果表明:陶粒土抗剪强度与法向应力呈非线性关系,浸泡吸水导致陶粒更易破碎。

高氟选矿废水的吸附净化技术研究

以含有Si、Al、Ca、C元素的矿物材料作为基质,经特定条件处理制备成轻质多孔吸附材料(LMAM)。研究了该吸附材料对含氟量较高的石英纯化废水的吸附性能。结果表明,当振荡频率为105r獉min-1,轻质多孔吸附材料用量为20g獉L-1,pH为8.0,常温下反应时间90min时,废水ρ(F-)由吸附净化前的3590 mg獉L-1降为118.47mg獉L-1,pH为7.3。LMAM对石英纯化废水中F-的吸附机制研究表明,吸附体系均符合Langmiur吸附等温线模型及准一级动力学模型/准二级动力学模型。