高铝硫比硫铝酸盐水泥熟料矿物烧成研究

在铝硫比为3.8-4.6的范围内,研究了其对硫铝酸盐水泥熟料矿物烧成的影响,确定了不同铝硫比熟料的烧成温度范围,采用XRD、SEM等分析测试方法分析了熟料矿物组成和形貌,测定了水泥的力学性能。结果表明：铝硫比增大会使烧成温度升高,铝硫比增大到4.6时,烧成温度上限达到1425℃;铝硫比越大,C4A3S实际含量与设计含量越接近;通过测定制备的熟料化学成分,求得当熟料的矿物组成为60%-70%的C4A3S、15%-20%的C2S、5%左右的C12A7以及少量的C4AF时,所配水泥具有良好的早强性能和较高的抗折强度。

铝相对单矿浆体中碳硫硅钙石形成的影响

为探究不同铝相对碳硫硅钙石形成的影响,本研究采用单矿C 3S制备浆体,利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、固体核磁共振仪(NMR)等测试方法,研究了NaAlO_(2)和C 3A对单矿浆体在硫铝比为9的硫酸钠溶液侵蚀作用下碳硫硅钙石形成的影响。结果表明:即使侵蚀9个月,NaAlO_(2)中可溶性的铝也不会导致碳硫硅钙石生成,原因可能是水化产物中大量四配位铝相结构的Al(OH)_(3)会抑制碳硫硅钙石的形成。C_(3)A的加入会促进碳硫硅钙石的生成,但是其生成时间迟于钙钒石,且侵蚀产物以碳硫硅钙石-钙矾石固溶体的形式存在。此研究对于碳硫硅钙石形成的研究及预防提供了一定的理论依据。

石灰石粉含量对阿利特–硫铝酸钡钙水泥基高性能混凝土性能的影响

利用机制砂制备阿利特–硫铝酸钡钙水泥基高性能混凝土,主要研究石灰石粉含量对阿利特–硫铝酸钡钙水泥基高性能混凝土性能(抗压强度和抗渗性能等)的影响。结果表明:在机制砂阿利特–硫铝酸钡钙水泥基高性能混凝土中,随着石灰石粉含量的增加,其高性能混凝土(3 d、7 d、28 d和56 d)抗压强度逐渐增加,其高性能混凝土抗渗性能逐渐提高。

某硫磷铝锶矿工艺矿物学研究

硫磷铝锶矿是一种尚未充分开发利用的矿产资源。以四川地区某硫磷铝锶原矿为研究对象,通过扫描电镜矿物自动定量分析系统(AMICS)、扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)、X射线衍射分析(XRD)、偏光显微镜和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)等方法,对该矿的化学元素组成、矿物组成及含量、粒度特征、单体解离情况及连生关系等进行了详细研究。结果表明:该矿为磷质岩型矿石,主要组成矿物为胶磷矿,同时含有少量硫磷铝锶石、高岭石、磷铝钙石及黄铁矿;矿石中的磷主要以胶磷矿的形式存在,连生关系较简单,主要以与白云母、高岭石等矿物的两相连生为主;其次为硫磷铝锶石,硫磷铝锶石含有硫杂质,部分硫磷铝锶石与磷铝钙石包裹嵌布,复杂连生,是造成该硫磷铝锶矿资源化利用困难的主要原因。

固废基硫铝系高活性材料改性磷石膏制备路面基层材料试验研究

为解决磷石膏的大规模资源化利用难题,并考虑工程应用的经济性,采用全固体废物制备的具有早强、高强、低成本优势的硫铝系高活性材料(SHAM)熟料作为主要胶凝材料,复配电石渣、矿粉等掺合料改性磷石膏以制备SHAM稳定磷石膏混合料(SSPM),并开展SSPM用作路面基层材料的试验研究。对SSPM进行了无侧限抗压强度试验、水稳定性试验及微观结构测试,研究了电石渣和矿粉对SSPM力学性能和水稳定性能的影响,并分析了其作用机理;探究了不同SHAM熟料掺加比对SSPM力学性能的影响。结果表明:SSPM的7 d无侧限抗压强度最高可达6.02 MPa,能够用作路面基层材料;掺合料可促进水化产物的生成与稳定,掺加1%的电石渣和3%的矿粉可提高SSPM任意龄期下的无侧限抗压强度;SSPM水稳定性好,软化系数均不低于0.85且浸水强度仍能满足路基材料的强度要求。随着SHAM熟料掺量的增加,SSPM的7 d和28 d强度均显著提高,但当掺量超过15%时,SSPM的后期强度有所降低。该结果可为扩大磷石膏的资源化利用提供可行技术路径,促进社会低碳循环发展。

硫铝酸盐与硅酸盐矿物合成高性能水泥

主要阐述以硅酸盐矿物阿利特(C3S)或贝利特(C2S)与硫铝酸盐矿物硫铝酸钙(C4A3S)或硫铝酸钡钙[C(B)4A3S\〗为主导矿物的复合型水泥的组成设计、低温合成技术及其性能与应用,同时还阐述了具有突出快硬早强特点的硫铝酸钡钙矿物的性能以及由该矿物复合成的新型水泥的研究进展,对以阿利特硫铝酸钡钙为主导矿物的新型高胶凝性水泥的发展前景进行了展望。

阿利特-硫铝酸钡钙水泥的合成与力学性能

用正交试验法选择熟料率值和煅烧温度为影响因素,研究了阿利特硫铝酸钡钙水泥熟料的合成条件与力学性能,并与相同组成的硅酸盐水泥的性能进行比较。结果表明:当硫铝酸钡钙矿物的质量分数为6.0%时,与其复合的硅酸盐水泥熟料的优选硅率、铝率和石灰饱和系数分别为2.5,1.5和0.92,适宜的煅烧温度为1380℃左右。在上述条件下制备的阿利特硫铝酸钡钙水泥1d和3d的抗压强度分别达到20MPa和60MPa,比相同组成硅酸盐水泥的早期强度明显提高,其28d的抗压强度与硅酸盐水泥的持平。利用X射线衍射、扫描电镜与能谱分析等测试手段分析了阿利特硫铝酸钡钙水泥熟料的组成和结构。

掺杂Eu^(2+)的新型锶铝复合硫氧化物红色发光材料

合成了掺杂Eu2+的新型锶铝复合硫氧化物红色发光材料Sr5Al2O7S∶Eu。用粉末X射线衍射法表征了其晶体结构,计算的晶胞参数为:单斜晶系,a=0.90748(41)nm,b=0.71029(25)nm,c=0.63021(26)nm,β=103.588(41)°,V=0.39485(23)nm。研究了其激发光谱、发射光谱和余辉光谱。发射光谱峰值位于586nm处,半宽度为50nm;激发带主要在可见区,峰值位于500nm处。讨论了Eu的添加量、基质组成、S的含量等与荧光强度的关系。

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的微观结构和力学性能

贝利特–硫铝酸钡钙水泥是一种新型的水泥材料,通过在贝利特熟料矿物体系中引入硫铝酸钡钙矿物,达到提高贝利特水泥早期强度的目的。研究了过量掺加SO3和BaO对贝利特–硫铝酸钡钙水泥性能的影响。研究结果表明:熟料中SO3和BaO最佳过掺量(质量分数)分别为50%和80%,制得的贝利特–硫铝酸钡钙水泥的3d和28d抗压强度分别达到27.0MPa和85.6MPa,展现了良好的力学性能。SO3和BaO的掺入促进了硫铝酸钡钙矿物的形成,同时对阿利特在低温下形成及对贝利特矿物的活化起到了重要作用。

复合调凝组分对硫铝酸盐水泥性能的影响及机理

为了有效控制硫铝酸盐水泥(SAC)的凝结时间,研究了硼砂、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠单掺和复掺对硫铝酸盐水泥凝结时间和流动性能的影响。结果表明:葡萄糖酸钠与柠檬酸钠以一定质量比复合后可以有效控制水泥浆体的凝结时间,并很好地改善其工作性能和早期强度,而且葡萄糖酸钠与柠檬酸钠复合质量比为5∶1时对硫铝酸盐水泥的缓凝效果最好。水化早期浆体的XRD和SEM分析结果表明,复合调凝组分的加入减缓了钙矾石的生成,并且使得水化产物中CSH凝结的生成数量增多,从而有效抑制了硫铝酸盐水泥的水化速度,并改善了其工作性能。

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的制备技术与力学性能

用正交试验法选择熟料率值和硫铝酸钡钙掺量为影响因素,研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的制备技术和力学性能。研究结果表明,贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的最佳煅烧温度为1380℃,最佳组成为铝率为1.1,硅率为2.9,石灰饱和系数为0.81,硫铝酸钡钙掺量为9%。在最佳条件下制备的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3d和28d抗压强度分别达到20MPa和80MPa展现了良好的力学性能。利用XRD,SEM-EDS等测试手段分析了该水泥熟料的组成和结构。

阿利特-硫铝酸钡钙水泥抗硫酸盐侵蚀性能的研究

本文研究了石膏掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并与硅酸盐水泥进行了比较;利用XRD,SEM-EDS等测试方法对侵蚀后水泥水化产物的物相组成和形貌进行了分析。研究结果表明:阿利特-硫铝酸钡钙水泥具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能。当石膏掺量为5%时,阿利特-硫铝酸钡钙水泥的抗蚀系数达1.31,而硅酸盐水泥的抗蚀系数仅为0.94。石膏对阿利特-硫铝酸钡钙水泥硬化浆体的致密性有较大影响,进而影响水泥的抗硫酸盐侵蚀性能。同时,对阿利特-硫铝酸钡钙水泥的抗侵蚀机理进行了初步分析。

阿利特-硫铝酸钡钙水泥砂浆抗渗性能研究

研究了矿渣、粉煤灰和沸石粉对阿利特-硫铝酸钡钙水泥砂浆抗渗性能和抗Cl-渗透性能的影响.采用XRD,SEM对28 d砂浆的水化产物物相组成和形貌进行了分析、观察;用压汞法对硬化砂浆的孔结构进行了分析.结果表明:在阿利特-硫铝酸钡钙水泥浆体中,掺和料的加入可以提高结构的致密性、抗渗性能和抗Cl-渗透性能,3种掺和料对砂浆抗渗透性能的作用效果为:矿渣>粉煤灰>沸石粉,对抗Cl-渗透性能的作用效果为:矿渣>沸石粉>粉煤灰.

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的合成

选择熟料率值和硫铝酸钡钙掺量为影响因素,通过正交试验研究了贝利特—硫铝酸钡钙水泥的合成条件和力学性能,并利用XRD、SEM-EDS等测试手段分析了该水泥熟料的组成和结构。结果表明:煅烧温度为1 320℃时,制备贝利特—硫铝酸钡钙水泥熟料最优化组合为铝率1.4,硅率2.3,石灰饱和系数0.77,硫铝酸钡钙矿物的质量分数为9%。在此条件下该水泥的3 d和28 d抗压强度分别达到11.4 MPa和64.8 MPa,展现了良好的力学性能。

贝利特-硫铝酸钡钙水泥的合成及力学性能

选择熟料率值和硫铝酸钡钙掺量为影响因素,采用正交试验法研究了贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的合成条件和力学性能.研究结果表明,贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的最佳组成为:硅率为2.9,铝率为1.1,石灰饱和系数为0.81(均为质量比),硫铝酸钡钙掺量为9%(质量分数),适宜的煅烧温度为1 380℃.在最佳条件下合成的贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3,28,90 d抗压强度分别达到了23.8,80.9,97.4 MPa,展现了良好的力学性能.利用XRD,SEM-EDS和岩相分析等测试手段分析了该熟料的组成和结构.

硅酸盐与硫铝酸盐矿物复合水泥材料的研究进展

阐述了阿利特 -硫铝酸盐水泥、贝利特 -硫铝酸钙钡水泥的研究、进展及目前研究的热点。同时对以阿利特 -硫铝酸钙钡为主导矿物的新型高胶凝性水泥材料进行了展望。

CaF_2对阿利特-硫铝酸锶钙水泥性能的影响

将硫铝酸锶钙矿物引入到硅酸盐熟料矿物体系中,合成阿利特-硫铝酸锶钙水泥。利用XRD,SEM-EDS和岩相等测试手段研究了CaF2对阿利特-硫铝酸锶钙水泥熟料矿物组成和水泥性能的影响。结果表明,CaF2能够促进固相反应使得阿利特在较低温度下形成,有利于阿利特和硫铝酸锶钙矿物的共存。当CaF2在熟料中的掺入量为0.6%时,阿利特-硫铝酸锶钙水泥的1 d、3 d和28 d抗压强度分别达到32.8 MPa、67.7 MPa和120.4 MPa,表现出良好的力学性能。

养护温度对贝利特-硫铝酸钡钙水泥水化的影响

通过水化程度测试、抗压强度测试、XRD及SEM分析,研究了养护温度对贝利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度、力学性能和水化产物的组成及其结构的影响,并将实验结果与普通硅酸盐水泥的相关性能进行比较。结果表明:养护温度对贝利特-硫铝酸钡钙水泥的早期水化影响较大,适当提高养护温度对贝利特-硫铝酸钡钙水泥的早期水化具有显著的促进作用,而对后期水化影响较小。养护温度从5℃提高到35℃时,该水泥3d水化程度由31.57%提高到62.56%,水化3d抗压强度由28.1MPa增强到52.7MPa。与普通硅酸盐水泥相比,贝利特-硫铝酸钡钙水泥早期抗压强度受养护温度的影响更大。

石膏对阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及浆体组成的影响

利用前期合成的阿利特-硫铝酸钡钙水泥,应用XRD、SEM-EDS等研究了随石膏掺量的改变对新型胶凝材料阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及水化浆体组成的影响.研究结果表明:随石膏掺量增加,水化浆体的水化程度大致趋势是先增加后降低;阿利特-硫铝酸钡钙水泥最佳铝硫比为1.0/1.0,此时硬化浆体在标准稠度加水量下1d、3d和28d龄期的水化程度分别达到48.3%、57.6%和75.3%.XRD及SEM-EDS分析表明在最佳铝硫比1d、3d龄期时水化产物就已大量形成,结构致密.

石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响

研究了石膏对贝利特-硫铝酸钡钙水泥强度和硬化浆体结构的影响。结果表明:贝利特-硫铝酸钡钙水泥熟料的矿物组成主要有C3S、C2S、C3A、C4AF和C2.75B1.25A3S;当水泥中石膏掺量为10%时,贝利特-硫铝酸钡钙水泥的3d、7d、28d和90d抗压强度分别达到了45.0、61.9、82.1和85.6MPa;贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化产物主要有AFt、Ca(OH)2、C-S-H凝胶等,随石膏掺量的增加,AFt的数量逐渐增加,水化后期的Ca(OH)2数量逐渐减少。用XRD和SEM来分析硬化水泥浆体组成和结构。