Shrinkage Behavior of High Performance Concrete at Different Elevated Temperatures under Different Sealing Conditions

The shrinkage behavior of high performance cement concrete made from Portland cement, ultra fine granulated blast furnace slag and pulverized fly ash with addition of superplasticizer at different temperatures from ambient temperature to 120 ℃ under different seuliug conditions was investigated by means of length change measurement on cylindrical concrete specimens along with curing age. Results show that drying shrinkage deformations of titled concrete specimens increased rapidly as the curing temperature rose. The development of dryiing shrinkage deformatian can be efficiently controlled with the aid of aluminum tape sealing as compared with the unsealed specimens, especially when the curing temperature is below 60℃ , although it will increase dramatically when the curing temperature is elevated to above 90%＂ . Polymer coating on concrete specimens showed a similar effect on the control of drying shrinkage as the sealing operation with aluminum tape.

粒化高炉矿渣粉沥青混合料路用性能研究

为了拓宽废弃粒化高炉矿渣的利用途径,文中采用不同比例的粒化高炉矿渣粉代替矿粉后,进行AC-13C沥青混合料配合比设计,并对其高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性等路用性能进行对比分析。结果表明,将粒化高炉矿渣粉作为填料应用于沥青混合料中,提高了沥青混合料的高温稳定性和高温水稳定性,但降低了其低温水稳定性。当粒化高炉矿渣粉替代率不超过50%时,沥青混合料的低温抗裂性可以得到提高,而当粒化高炉矿渣粉替代率超过75%时,沥青混合料的低温抗裂性降低。综合分析结论得出,AC-13C沥青混合料的粒化高炉矿渣粉替代率不超过50%。

养护温度对碱渣-矿渣-电石渣固化淤泥强度性质的影响机制

为揭示养护温度对固化疏浚淤泥强度性质的影响机制,利用碱渣、矿渣、电石渣进行疏浚淤泥固化处理,开展无侧限抗压强度(UCS)、加州承载比(CBR)和三轴压缩等试验研究固化淤泥强度性质,并结合X射线衍射和扫描电镜测试探讨养护温度对固化淤泥的作用机理。结果表明:固化淤泥UCS与养护温度之间可用指数函数描述,当养护温度从35℃升高至50℃时UCS大幅提升,50℃与20℃固化淤泥UCS之比为2.4~6.8,养护温度和龄期对低含水率固化淤泥强度的影响更为显著;对于初始含水率为44%的固化淤泥,养护温度升高时CBR随养护龄期的增幅显著,其值满足高速公路和一级公路路基填料的最小CBR要求;当养护温度从20℃升高至50℃时,固化淤泥应力-应变曲线由软化型变为硬化型,50℃与20℃时固化淤泥黏聚力之比为3.8~8.4,内摩擦角之比为1.1~1.2;随着养护温度的升高,水化氯铝酸钙和水化硅酸钙等产物增多,颗粒团聚现象更显著,从而提升固化淤泥的强度。

水化环境对粒化高炉矿渣粉水化产物性能影响

利用扫描电镜观察不同水化环境下粒化高炉矿渣粉水化产物微观形貌,并利用能谱分析水化产物的元素组成,计算水化产物的Ca/Si和Ca/(Si+Al)。试验结果表明:在常温养护条件下,矿渣活性较低,水化产物的Ca/Si、Ca/(Si+Al)较高;高温养护提高了矿渣的活性,水化产物的Ca/Si、Ca/(Si+Al)有所降低;常温碱激发环境下矿渣活性得到较好的发挥,矿渣颗粒水化较充分,水化产物的Ca/Si、Ca/(Si+Al)较低;高温养护碱激发环境下,早期矿渣活性即被激发,但阻碍了后期矿渣活性的发挥。

液态钢渣气淬粒化过程数值模拟

通过建立液态钢渣粒化和凝固过程的物理和数学模型,利用FLUENT软件对不同条件下的粒化和凝固过程进行数值模拟。结果表明:氮气射流的冲击动能以及射流的流场分布规律对液态钢渣的粒化效果影响显著;0.5 MPa氮气压力下,温度场分布规律和粒化效果均好于0.3 MPa的;1 m/s风速下渣粒的凝固时间为1.45 s,340 m/s风速下渣粒凝固时间为0.25s,凝固时间缩短了1.2 s。

胶凝材料组成对高强混凝土早期温升的影响

分别在25、50℃条件下测定了水泥、水泥-矿渣、水泥-粉煤灰-硅灰三种不同胶凝材料的水化放热特性,并测定了分别用三种胶凝材料配制的相同强度等级的混凝土的绝热温升。试验结果表明:无论在常温还是高温条件下,水泥-粉煤灰-硅灰体系的水化放热速率始终低于纯水泥体系;水泥-矿渣体系的水化放热速率在水化减速期的后阶段超过纯水泥体系,使其与纯水泥体系的放热量差距缩小;提高水化温度对水泥-矿渣体系的水化促进作用非常明显。混凝土的初期绝热温升与其胶凝材料在常温条件下的水化放热特性相关性强,随着内部温度的增大,绝热温升与其胶凝材料在高温条件下的水化特性具有更好的相关性。

高温后纤维矿渣微粉混凝土的弯曲性能

通过纤维矿渣微粉混凝土在高温后的弯曲试验,探讨了温度、矿渣掺量、纤维类型与掺量、混凝土强度等级对高温后纤维矿渣微粉混凝土抗折强度和荷载-挠度曲线的影响。结合扫描电镜照片,研究了高温后纤维矿渣微粉混凝土的劣化机理。结果表明,高温后纤维矿渣微粉混凝土弯曲性能随受热温度的升高而不断劣化;钢纤维、矿渣微粉和聚丙烯纤维均会在一定程度上提高高温后混凝土的弯曲性能。通过对试验结果的统计分析,提出了在考虑温度、矿渣微粉掺量和钢纤维掺量影响下的纤维矿渣微粉混凝土抗折强度计算公式。

高温后纤维矿渣微粉混凝土的劈拉性能

通过劈拉试验,探讨温度、矿渣掺量、钢纤维掺量、聚丙烯纤维掺量等对高温后混凝土劈拉强度及变形的影响。结果表明:随受热温度的升高,纤维矿渣微粉混凝土劈拉性能不断劣化;掺入矿渣微粉、聚丙烯纤维和钢纤维均对高温后混凝土劈拉强度起到了增强作用;随混凝土基体强度的增强,高温后纤维矿渣微粉混凝土劈拉强度逐渐提高,但劈拉强度的损失也有所增大。最后,提出了考虑温度、矿渣微粉掺量和钢纤维掺量影响的纤维矿渣微粉混凝土高温后劈拉强度计算公式。

不同组方对尾砂膏体泵送环管试验的影响分析

全尾砂膏体泵送环管试验中,往往要添加一些其它材料来改善膏体充填料浆的输送参数和提高充填体的强度。文中对云南某矿添加水淬渣的全尾砂膏体泵送环管试验中出现的问题进行了深入分析,同时对试验中添加石灰浆和料浆温度对试验结果的影响进行了探讨,所得出的结论和建议对该矿充填工艺的设计具有实际意义。

基于物料品质调控的高温熔渣余热回收能质传输机理

该研究组利用高温熔渣相变冷却实验装置完成了一系列高炉渣颗粒相变冷却与物性结构演变实验,获得了风冷高炉熔渣化学组成对物相结构及活性变化的影响;分析了风冷渣形成工艺参数对其结构及性能的影响;探讨了风冷高炉渣的水化性能。结果表明:四元碱度是高炉渣玻璃体含量和7天活性指数的重要影响因素,Si O2/Al2O3比影响28天活性指数,出渣温度影响玻璃体含量,保温时间和冷却风速影响活性指数。高炉渣降低水泥的水化放热速率,适量结晶对其水硬活性有益。建立了熔渣颗粒相变冷却的传热模型,应用温度法模型、VOF方法和凝固/熔化模型及辐射模型,研究了换热条件、流体温度、颗粒变物性和颗粒尺寸等对颗粒相变冷却换热的影响规律,获得颗粒凝固的相变动态过程及不同组合工况下的颗粒凝固时间。提出了在空气冷却基础上辅以喷雾冷却的转杯粒化干式余热回收新方法,并对喷雾冷却过程中单个液滴撞击固壁机理进行了实验研究和数值模拟。结果表明:熔渣颗粒内部的冷却速率存在较大差异,粒径是影响颗粒换热的关键因素;换热系数在横向直径处、迎风滞止处及背风面回流处获得较大值。搭建了液态物料离心粒化特性可视化实验台,前期以水为工质研究了转杯粒化过程中液滴的形成机理,获得了液滴形态及分布等信息,探讨了转杯转速、工质流量、转杯结构对粒化液滴的粒径分布和平均粒径的影响规律,结果表明:高转速和小流量下液滴直径小;浅和小内倾角转杯粒化效果较好。搭建了高炉渣离心粒化余热回收系统,拟在此基础上深入研究熔渣颗粒形成机理、颗粒运动及流化特性、气固换热特性以及颗粒最终物相品质等相关问题,揭示各相关因素对熔渣颗粒的影响规律以及获得兼顾余热回收和物料品质的系统运行最佳工况。

高温中纤维矿渣混凝土强度劣化及其计算方法

通过高温中纤维矿渣微粉混凝土强度试验,探讨了温度、矿渣掺量、钢纤维掺量和聚丙烯纤维掺量对高温中混凝土强度的影响。结果表明,高温中纤维矿渣微粉混凝土强度随温度的升高不断劣化,400℃可作为抗压强度劣化的分界点,劈拉强度和抗折强度随温度升高呈斜直线下降,降幅大于抗压强度;钢纤维能显著提高高温中混凝土强度,聚丙烯纤维和矿渣微粉对高温中混凝土的爆裂和强度劣化均有一定程度的影响。在统计分析的基础上,提出了考虑温度和钢纤维掺量影响的高温中纤维矿渣微粉混凝土强度计算公式。

高温熔融高炉渣颗粒相变冷却特性分析

采用温度法模型对高温熔融高炉渣颗粒的相变冷却特性进行了分析,考虑颗粒固液相热导率随温度的变化及颗粒与环境的辐射换热,获得了高温熔渣颗粒内的温度分布以及相界面位置随时间的推移过程。讨论了变热导率、换热条件、颗粒尺寸,冷却流体速度和温度对相变冷却过程的影响,结果表明:热导率的变化使得颗粒冷却凝固时间延长,高温辐射换热极大加快了冷却速率;颗粒直径增加,相界面移动速度降低,凝固时间增加;冷却流体速度增加,温度降低,相界面移动速度增加,凝固时间缩短。

低热超级自流平砂浆研究

超级自流平砂浆已成功地应用到注浆补强工程中 ,而掺入适量的粒化高炉矿渣和硅粉的超级自流平砂浆 ,则进一步降低了绝热温升 ,获得了高流动性。

贵冶电炉冲渣水沟积渣原因分析及对策

本文通过对贵冶电炉冲渣水沟积渣的原因分析,介绍了解决这一问题的方法.

水淬铜渣还原熔分回收粒铁和铜

采用煤基还原熔分技术研究了熔分温度、熔分时间、氟化钙配比,煤粉配比对铜渣熔分后铁、铜回收率的影响,并运用XRD及SEM等分析手段对熔分产物进行了详细的研究。结果表明,在1380~1450℃之间进行熔分,通过对铁、铜的综合收得率计算,熔分温度应该控制在1430℃,在此基础上确定最佳熔分时间为20min,此时金属铜的回收率达到最高,为90%左右。配入一定比例的煤粉和氟化钙均能提高铁的回收率,尤其以添加氟化钙的效果最好,适宜的添加比例不应超过2%（质量分数）。对分离后的渣铁分别进行表征分析,表明粒铁中的主要组织为铁素体和浮氏体,炉渣主要呈非晶态,其中夹杂有尚未凝聚的铁晶粒。最后,在最优条件下进行了转底炉半工业试验。

纤维矿渣微粉混凝土高温中的劈拉性能

通过高温(200～800℃)劈拉试验,测定124个纤维矿渣微粉混凝土(FRC-GGBFS)试件的劈拉强度和荷载—横向变形曲线,探讨温度、矿渣掺量、钢纤维掺量和聚丙烯纤维掺量对FRC-GGBFS的高温中劈拉强度和变形的影响,并通过不同温度下扫描电镜分析,探讨FRC-GGBFS的高温劣化过程。结果表明:随温度升高,FRC-GGBFS劈拉强度不断劣化,劈拉荷载—横向变形曲线渐趋扁平,韧性显著下降;矿渣微粉掺量为40%时,其对混凝土的高温中劈拉性能的改善最为显著;钢纤维显著提高了FRC-GGBFS的高温中劈拉强度和韧性;聚丙烯纤维能有效防止高温爆裂,其掺量为0.9 kg/m3时对FRC-GGBFS的高温中劈拉性能有明显改善。最后,建立了考虑温度、钢纤维体积率等影响的FRC-GGBFS高温中劈拉强度计算模型。

高炉熔渣颗粒热物性参数的瞬间测量

为了开发冶炼熔渣干法粒化和余热回收技术,提出了一种飞行高炉熔渣颗粒表面温度与发射率的瞬间测量方法。实验过程中,建立了熔渣表面温度与灰度、表面发射率与表面温度的关系曲线,通过高速摄像机瞬间捕捉飞行熔渣颗粒图像,计算图像灰度,结合关系曲线得到飞行熔渣颗粒表面温度和表面发射率。结果表明:随着熔渣表面温度的降低,表面发射率减小;当飞行熔渣颗粒表面温度为1402℃时,其表面发射率约为0.89。

粒化仓内颗粒群流动换热的数值模拟

干式离心粒化余热回收工艺处理液态高炉熔渣时,通过粒化仓和余热回收装置分别实现高温渣液的粒化初冷和二次冷却。本文建立了粒化仓内风冷作用下熔渣颗粒群的流动换热模型,通过离散相模型和Realizable k-ε模型分别追踪颗粒群轨迹和处理湍流流动。模拟得到了颗粒群的运行轨迹、温度和速度演化以及温降等。进一步讨论了颗粒初始温度和粒径的影响,结果表明,增大渣粒初始温度和减小粒径都有利于颗粒群整体温降和平均冷却速率的提高,对仓内停留时间影响较小。但增大初始温度时应同时注意出口温度,以防实际会出现出仓颗粒群的黏结。