NaOH碱激发矿渣地质聚合物的研究

对NaOH碱激发矿渣地质聚合物的早期力学性能、水化程度、活性Al和Si、碱度等进行了研究,结果表明:用NaOH作为碱激发剂激发粒状高炉矿渣制备的地质聚合物具有水化速度快、早期强度高、强度增加快等优点。随水化龄期延长,结构更加致密,形成PSS型结构的地质聚合物。

NaOH激发矿渣砂浆强度和抗氯离子渗透性能的研究

NaOH激发矿渣砂浆(简称NAS砂浆)和水泥砂浆的强度和抗氯离子渗透性能用NaCl溶液浸泡法研究。保持矿渣数量和水胶比不变,当NaOH数量从2%增加到6%时,NAS砂浆强度先增加后降低,抗氯离子渗透性能随NaOH含量增加而增加,且显著强于同抗压强度的水泥砂浆。在NAS砂浆中掺入水泥取代部分矿渣和NaOH后,砂浆的强度会降低,且水泥掺量越多,砂浆强度降低越多;当水泥掺量为5%~15%时砂浆抗氯离子渗透性能不会降低反而稍有增加,但当水泥掺量为20%时,砂浆抗氯离子渗透性能明显下降;水泥掺量为5%~20%的NAS砂浆抗氯离子渗透性能显著强于同抗压强度的水泥砂浆。用粉煤灰取代NAS砂浆中部分矿渣和NaOH后,砂浆强度会降低,当粉煤灰掺量为10%~30%时,砂浆强度降低幅度较小,但当粉煤灰掺量为40%,则砂浆强度会显著降低;当粉煤灰掺量为10%~40%时,砂浆抗氯离子渗透性能降低,但显著强于同抗压强度的水泥砂浆。

NaOH激发矿渣胶凝材料的^(29)Si NMR研究

为研究NaOH激发矿渣胶凝材料的强度演变规律及反应机理,采用抗压强度测试、XRD和^(29)Si NMR等技术手段探究了NaOH用量对碱矿渣胶凝材料抗压强度、水化产物种类、矿渣水化反应程度、C-S-H凝胶的聚合程度及其Al/Si的影响。研究结果表明:当NaOH用量为6%时,碱激发矿渣胶凝材料的抗压强度达到最大值; XRD谱图显示,NaOH激发矿渣胶凝材料的主要水化产物为C-S-H凝胶;^(29)Si NMR分析结果表明,NaOH用量的增加促进了矿渣的水化,其最佳用量为6%左右,NaOH用量超过6%,会降低C-S-H凝胶的聚合程度及其Al/Si,对胶凝材料的强度产生不利影响。

基于NaOH激发矿渣和硅酸盐水泥的功能梯度混凝土的抗氯离子渗透性能

NaOH激发矿渣(NAS)具有好的抗氯离子渗透性能,而硅酸盐水泥(PC)的抗氯离子渗透性能却较差。在PC混凝土表面覆盖一层NAS砂浆能显著提高功能梯度混凝土(FGC)的抗氯离子渗透性能。浸泡在10%NaCl(质量分数,下同)溶液中84 d的FGC、NAS混凝土的氯离子渗透深度分别只有11.0 mm左右和12.7 mm,而PC混凝土的氯离子渗透深度则达到了36.7 mm。氮吸附试验表明,NAS砂浆中的孔体积和最可几孔径均大于PC砂浆。XRD试验结果表明,经10%NaCl溶液浸泡后,NAS砂浆和PC砂浆中都有Friedel盐生成。NAS砂浆抗氯离子渗透性能比PC砂浆好的原因是浆体对氯离子的物理吸附作用更大而不是孔径更细。

氯盐对碱激发矿渣净浆强度影响试验

通过对掺加氯化钠(Na Cl)、氯化钙(Ca Cl2)的碱激发矿渣(KC)净浆的无侧限抗压强度试验,研究两种氯盐对KC净浆强度的影响规律,利用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)、液相离子测定、水化程度测定等测试手段,分析两种氯盐对KC净浆强度的作用机理.结果表明,随着Na Cl掺量增加,KC净浆抗压强度提高;随着Ca Cl2掺量增加,KC净浆抗压强度基本不变.掺加Na Cl与Ca Cl2的KC净浆中均生成含氯水化物水化氯铝酸钙(Fs,Friedel’s salt),但Fs的生成对KC净浆强度无影响作用.掺加Na Cl的KC净浆中氢氧化钠(Na OH)的生成是导致其强度增强的主要原因,混合物中Na OH的存在提高了KC净浆的液相碱度,促进矿渣水化的进一步发生,进而生成更多的水化硅酸钙(CSH)使KC净浆强度得到提高.

利用二元钠盐体系处理钒渣的清洁焙烧工艺

试验研究了利用二元钠盐(NaOH-Na2CO3)对钒渣进行焙烧,并分析了相关动力学参数对焙烧效果的影响.结果表明:在二元钠盐焙烧过程中,焙烧温度、焙烧时间及NaOH与Na2CO3质量比对渣中钒、铬的浸出率影响重大;焙烧过程中,Fe3O4被氧化为Fe2O3,V2O5和Cr2O3分别被氧化为β钒酸钠型结构的Na3VO4与正交晶系结构的Na2CrO4;最佳焙烧条件下,NaOH与Na2CO3质量比为1. 5∶1,焙烧温度为600℃,焙烧时间为60 min,此时钒与铬的浸出率分别为98. 66%与83. 57%;浸出尾渣的主要金属元素为Fe.

基于碱激发矿渣和硅酸盐水泥的功能梯度混凝土的耐久性

基于NaOH激发矿渣(NAS)和硅酸盐水泥(PC)配制了功能梯度混凝土(FGC),然后对其抗碳化和抗氯离子渗透性能进行了研究。用压汞法、热分析法和X射线衍射法(XRD)对NAS砂浆(或净浆)和PC砂浆(或净浆)进行了分析。结果表明:NAS有极好的抗氯离子渗透性能但抗碳化性能差,PC抗碳化性能好但抗氯离子渗透性能差;NAS混凝土表面的PC砂浆层能显著提高FGC的抗碳化性能,PC混凝土表面的NAS砂浆层能显著提高FGC抗氯离子渗透性能。

矿渣固化氯盐渍土强度变化规律试验研究（英文）

目的:探讨矿渣固化氯盐渍土强度变化规律及作用机理,为氯盐渍土有效固化提供依据。创新点:评价矿渣固化高含盐量氯盐渍土的效果,分析矿渣固化氯盐渍土固化机理,提出具有一定适用性的拟合关系式。方法:通过固化土无侧限抗压强度试验、X射线衍射、能谱分析、热重及液相离子浓度测试对固化氯盐渍土强度及微观结构进行分析。结论:1.氯化钠是影响矿渣固化氯盐渍土强度的主因;2.矿渣固化氯盐渍土强度随土中含氯量增加而增强,铝酸钙与氯化钠反应生成的水化氯铝酸钙填充孔隙及氢氧化钠提高液相碱度是增强固化土强度的主因;3.通过固化土强度增量曲线拟合分析,得到矿渣固化氯盐渍土强度增量与含氯量关系式。