超细矿渣粉水化反应特征及活性评价

比较并改进流行的矿渣活性指标的测试方法,测试了超细矿渣粉的活性,并研究超细矿渣粉-水泥胶凝体系的水化机理及水化产物。试验结果表明超细矿渣粉-水泥胶凝体系Na OH溶液浸泡养护模式激发效果最好,活性指数达到116%。XRD分析表明超细矿渣粉-水泥胶凝体系的主要水化产物是、钙矾石。水化早期钙矾石峰随着矿粉掺入量而增强,胶凝体系的早期强度主要来自AFt晶体结构网络。随着超细矿渣粉逐渐消耗水泥水化产生的Ca(OH)2,体系后期强度主要来自超细矿渣粉在Ca(OH)2激发下反应得到的CSH凝胶网络。

水淬高钛高炉渣制备C40全固废混凝土试验研究

为了提高低活性水淬高钛高炉渣的综合利用率,采用多固废协同激发的技术路线制备胶凝材料,通过正交试验确定了水淬高钛高炉渣-钢渣-石膏基胶凝材料的优化配比,并以原状水淬高钛高炉渣颗粒为骨料制备全固废混凝土。研究结果表明,胶凝材料的优化配方为:水淬高钛高炉渣和钢渣质量比为2∶1、脱硫石膏掺量为16%、减水剂掺量为0.28%、水胶比为0.24。当胶砂比为1∶1时,在标准养护条件下,全固废混凝土试块28 d抗压强度可以达到40 MPa以上,符合C40混凝土强度要求。XRD、TG-DTA和SEM-EDS分析表明,在脱硫石膏的激发下,水淬高钛高炉渣与钢渣相互促进,协同水化,水化产物以针棒状的钙矾石(AFt)和无定形的C-S-H凝胶为主。随水化龄期延长,水化产物不断增多,钙矾石晶型趋于稳定,网状C-S-H凝胶与钙矾石穿插形成的致密结构有利于混凝土强度的增长。

抗硫酸侵蚀防腐剂对混凝土性能影响研究及其作用机理的探讨

本文通过将SSP型抗硫酸盐侵蚀防腐剂与普通硅酸盐水泥复合,用于混凝土试验中,研究其对混凝土工作性能、抗压强度以及耐久性能的影响。同时,通过采用化学结合水和SEM试验,对SSP型防腐剂在混凝土中的作用机理进行分析研究。试验结果表明:在混凝土中掺入SSP型抗硫酸盐侵蚀防腐剂,混凝土不仅工作性能好、抗压强度值高,而且抗氯离子渗透、抗硫酸盐溶液侵蚀性能优良;SSP型抗硫酸盐侵蚀防腐剂的掺入,能够提高混凝土各个龄期的化学结合水含量,促进水泥基胶凝材料的水化进程,生成较多的细针状、棒状的AFt和不规则扁平粒子的C-SH凝胶,使得结构更加致密,提高混凝土综合性能。

CaSO_4·2H_2O-C_3A压实体水化产生膨胀应力的机理

本工作采用自行设计的一套膨胀应力测试装置测试了在三维约束条件下CaSO_4·2H_2O-C_3A压实体在40℃的水溶液、饱和Ca(OH)_2溶液和1 mol/L NaOH溶液中水化生成钙矾石过程中产生的膨胀应力,并测试了压实体中水化生成的钙矾石的吸水肿胀应力。结果表明,CaSO_4·2H_2O-C_3A压实体在水溶液、饱和Ca(OH)_2溶液和1 mol/L NaOH溶液中水化生成钙矾石产生的最大膨胀应力为23.9 MPa、27.3 MPa和26.4 MPa,在水溶液中水化膨胀应力最小,表明Ca(OH)_2溶液和OH^-均会促进钙矾石产生的膨胀应力;生成的钙矾石45℃干燥再吸水,在约束条件下40℃的吸水肿胀应力分别为1.23 MPa、1.27 MPa和1.26 MPa,远小于钙矾石形成过程产生的膨胀应力,表明钙矾石吸水肿胀应力对CaSO_4·2H_2O-C_3A压实体水化膨胀应力的贡献很小,钙矾石形成时产生的膨胀应力主要源于结晶压力。

海水浸泡下全固废胶凝材料的试验研究

为了促进钢铁冶金渣与化工废渣的高值化利用,以钢渣、矿渣、碱渣、脱硫石膏为原材料,通过活性激发剂与全固废材料间的组合协同作用制备海洋牧场人工鱼礁胶凝材料。胶凝材料中钢渣掺量为16%(质量分数,下同),矿渣为64%,碱渣为8%,脱硫石膏为12%,胶砂试块28 d抗压强度为52.6 MPa,在某些场合具有取代硅酸盐水泥的潜力。研究了东海海水条件下净浆试块浸泡15个月龄期内,钢渣与矿渣掺比对净浆试块抗压强度发展的影响,通过XRD、SEM、MIP等表征方法研究了全固废胶凝材料体系的水化产物。结果表明:钢渣和矿渣之间具有协同水化作用,其水化产物主要为钙矾石(AFt)、C-S-H凝胶和Friedel盐(FS),非晶态的C-S-H凝胶将针棒状的AFt与FS紧密结合在一起,这是整个体系强度的主要来源。本研究为大宗固废的妥善安置提供了科学依据。

钒钛矿渣在装配式预制板材中的应用研究

利用预处理后的钒钛矿渣制备装配式预制板材,研究不同养护制度对胶砂试块抗压强度的影响,并分析钒钛矿渣-钢渣基预制板材的水化产物及微观结构。结果表明,养护温度对胶砂试块早期抗压强度有显著影响;在50℃养护1 d制备的钒钛矿渣预制板材的28 d抗压强度可达43.62 MPa。XRD、IR、SEM等分析表明,在脱硫石膏的激发下,钒钛矿渣与钢渣相互促进,协同水化,水化产物以针棒状的钙矾石(AFt)和无定形的C-S-H凝胶为主。钙矾石是钒钛矿渣-钢渣基预制板材早期强度的主要来源,C-S-H凝胶与AFt交织生长,致密的微观结构有利于钒钛矿渣预制板材抗压强度的提高。