水淬锰渣-炉渣-石灰石复合微粉的活性试验

研究了经过物理激发的水淬锰渣微粉和炉渣微粉活性指数,进而确定水淬锰渣、炉渣适宜的比表面积;采用石膏、生石灰、水玻璃3种激发剂对水淬锰渣、炉渣、石灰石复合微粉进行了化学激发试验;探讨单一激发和复合激发对复合微粉的影响。结果表明:物理激发微粉时,水淬锰渣的适宜比表面积为470 m^(2)/kg,炉渣的适宜比表面积为410 m^(2)/kg;化学激发复合微粉时,使用4%的石膏和1%生石灰作为复合激发剂对复合微粉激发效果最佳,7、28 d活性指数达到最高,此时复合微粉7 d活性指数为55.7%,28 d活性指数为78.3%,均满足《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(GB/T 18046—2017)中S75等级标准。

压滤渣粉活性及其对水泥胶砂性能的影响研究

针对搅拌站压滤渣的资源化利用问题,分析了其矿物组成,利用化学滴定法和热重法分析了压滤渣中未水化水泥的近似含量,并研究了搅拌站压滤渣粉对水泥胶砂需水性、力学性能的影响。结果表明:压滤渣中矿物种类稳定,相对于水泥,压滤渣粉的需水量增加;存放18 d,压滤渣中未水化水泥质量分数约为27.7%,活性较低,粉磨处理对提高压滤渣粉活性影响不大;相对于原状压滤渣粉,粉磨处理后的压滤渣粉对水泥胶砂抗压强度和抗折强度提升效果甚微。磨细压滤渣粉混凝土的干燥收缩性能低于基准组,且在28 d时的干燥收缩率达到最大,标准养护28 d时压滤渣粉混凝土的表面存在不连续的纤维状C-S-H凝胶,分布零乱,没有形成网状结构。

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%。

钢渣粉与硅灰复掺水泥基材料的流变、早期水化热与强度

为缓解大量存在且利用率很低的钢渣处理难题,将其研磨成微粉置换水泥,并掺入硅灰形成一种兼顾力学性能、绿色低碳水泥基材料。基于不同配比的复掺水泥基材料体系的流变行为、早期水化热、强度与吸水率试验研究,主要结果如下:钢渣粉颗粒微形貌棱角与片状较少,替代15%水泥时可有效改善基体稠度,略微降低强度,并显著降低早期水化放热(降幅8.8%),有利于控制早期温度裂缝。复掺硅灰可有效降低材料塑性黏度与泵送压力,对需要长距离泵送的大体积混凝土或高性能混凝土,硅灰掺量可控制在5%以内。且硅灰空间填充效应与火山灰反应会增强材料密实性,显著提高强度。综上,复掺15%钢渣粉和5%硅灰的水泥基材料,不仅可以改善泵送性能,提升强度和耐久性,还能降低早期水化放热量,具有良好的工程应用前景。

锂渣掺量与焙烧温度对水泥基材料性能的影响

为考察不同锂渣粉掺量与不同焙烧温度对水泥基材料力学性能和流变性能的影响,设计了锂渣粉掺量为5%、15%、25%、30%的砂浆。研究锂渣粉在300℃、500℃、700℃焙烧后,掺入砂浆中,测试砂浆的流变性能与力学性能试验。研究发现:水泥基材料抗压强度随着锂渣粉掺量的增加,先增大后减小;抗折强度随锂渣粉掺量的增加而增加。不同的焙烧温度对锂渣粉性能影响较大,在不同的焙烧温度下有不同的最优锂渣掺量,最优掺量随着焙烧温度的增加而减少。不同焙烧温度的水泥标准稠度用水量有较大的差异,随着焙烧温度的增加,水泥标准稠度用水量减少;随着锂渣粉掺量的增多,水泥标准稠度用水量呈现先减小后增大的趋势。

锂渣粉对混凝土氯离子渗透性的影响

新疆地区盐浸侵蚀严重,是引起混凝土建筑物耐久性的主要问题之一。锂渣粉是新疆规模化的固体工业废弃物,将其作为矿物掺合料使用一方面可以减少其排放和堆存量,另一方面锂渣粉也能有效改善水泥混凝土的抗氯离子侵蚀性能。试验中通过研究10%、20%、30%和40%锂渣粉掺量下混凝土的力学性能、吸水性能和抗氯离子渗透性,表明掺量为20%的锂渣粉混凝土力学性能和抗氯离子渗透性优于空白试件,但水密性略低。

水玻璃激发矿渣超细粉制备灌浆材料的研究

通过对水玻璃激发矿渣微粉胶凝材料的粘度、可灌性、凝结时间、早期力学性能等进行研究,结果表明:水玻璃-矿渣胶凝材料作为灌浆用料具备灌浆材料的基本性能要求且具有抗压强度发展快、强度高,凝结时间短和可灌性好的优点。

掺矿粉水泥砂浆早期弹性模量的研究

弹性模量是砂浆的重要参数,为了研究水泥砂浆的早龄期弹性模量,配制了不同龄期、不同矿渣粉掺量、不同水胶比的砂浆试块。通过室内试验研究了水泥砂浆的早龄期弹性模量以及抗压强度与弹性模量的关系。试验结果显示:龄期、矿渣粉掺量、水胶比对掺矿渣粉水泥砂浆的弹性模量有明显影响,随着龄期的增长,抗压强度和弹性模量都增长,当固定矿渣掺量时,弹性模量随水胶比增大而减小;并根据试验结果得出了龄期和弹性模量的对数拟合公式。除此之外还探究了水泥砂浆弹性模量与强度之间的关系,提出了二者之间的经验公式。

低水灰比条件下水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能

硫酸盐侵蚀是混凝土耐久性研究的重要组成部分,被认为是引起混凝土材料失效破坏的主要因素之一。研究了低水灰比条件下掺有超细矿渣粉的水泥砂浆在不同种类和浓度的硫酸盐溶液中浸泡后的力学性能变化,同时,对侵蚀试样的孔结构进行了分析。试验结果表明:与普通水灰比相比,低水灰比条件下水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能改善更加显著;超细矿渣粉的引入不仅可以增加水泥砂浆的强度,而且可以改善其抗硫酸盐侵蚀性能;同时,矿渣粉掺加改变了水泥硬化体的孔隙率,水泥硬化体趋于致密化。

新型外墙无机涂料的研究

采用矿粉和水玻璃为基料,掺加适量助剂和填料,用两层涂刷的方法制备涂料,并测试了涂料表面干燥时间、耐水性、耐碱性和黏结强度.结果表明,面层涂料中助剂与外加剂的质量比为3∶8时,涂料表面干燥时间、耐水性和耐碱性均符合国家标准;面层涂料中助剂与外加剂的质量比为3∶8时,底层涂料中改变助剂或碱的掺量,体系的黏结强度均能得到提高.当底层涂料中KOH与固体的质量比为2∶25,助剂与固体的质量比分别为87∶1 000和110∶1 000时,体系14 d的黏结强度接近或者超过国家标准(≥0.49 MPa).当助剂与固体质量比为110∶1 000,KOH与固体质量比为2∶25、3∶25、3∶20时,或者复掺的KOH和NaOH与固体质量比分别为2∶50和2∶50、3∶50和1∶50时,体系14 d的黏结强度均达到国家标准.

泡沫掺量对磷渣粉煤灰泡沫混凝土性能的影响

以磷渣粉、水泥和粉煤灰为复合胶凝材料,采用化学发泡法制备泡沫混凝土。试验确定了泡沫混凝土的基准配合比,研究了泡沫掺量对泡沫混凝土流动性、干密度、强度、干缩性和吸水率的影响。结果表明:确定的水泥60%、磷渣粉24%、粉煤灰16%及外掺10%磷石膏为泡沫混凝土的基础配合比,泡沫的掺入可以增大泡沫混凝土料浆的流动度、减小混凝土干密度、降低混凝土强度、增大收缩值和吸水率。

水胶比矿渣粉对混凝土力学性能影响的试验及机理研究

以不同配比的水胶比和矿渣粉掺量为影响因素,配制混凝土试件进行抗压强度正交试验,深入系统的研究其对高性能混凝土力学性能的影响。在此基础上,通过电镜观测,从微观机理角度对宏观性能进行分析解释。研究表明,混凝土的抗压强度均随着水化龄期的延长而增大。水化早期,掺有矿渣粉的高性能混凝土强度都较低;水化后期,矿渣粉活性效应发挥显著。在水胶比不变时,随着矿渣粉掺量的增加混凝土的强度是在逐渐降低的。使用42.5R普通水泥,控制水胶比在0.40～0.20,掺加矿渣粉,可配制出C45～C65的高性能混凝土。微观机理研究显示矿渣粉的存在使混凝土中孔隙减少,孔径变小,结构变密实,起到了很好的填充和微集料作用。

不同矿物掺合料对混凝土早期强度和工作性能影响的研究

研究了3种不同矿物掺合料(硅灰、矿粉、粉煤灰)和不同水胶比对混凝土早期强度和工作性能的影响。试验结果表明:硅灰、矿粉和粉煤灰会不同程度的降低混凝土的坍落度,但是能提高混凝土的黏聚性和保水性;硅灰会降低混凝土的早期强度,但随着水胶比的增大其抗压强度会增大。粉煤灰能提高混凝土的早期抗压强度,但随水胶比的增大其早期抗压强度会降低。在水胶比较小时矿粉会降低混凝土的早期抗压强度,但是水胶比较大时会提高混凝土的早期抗压强度。

富钛料沸腾氯化渣的溶解性能研究

针对氯化法钛白粉生产过程中,产生大量沸腾氯化渣,直接堆放造成环境污染严重的问题。采用水溶方法,使其中氯化物尽可能地溶解在水中,经过滤,从滤渣中提取有用物质,剩下的固体废渣送往渣场,从而降低其对环境的污染。通过考查富钛料沸腾氯化渣的溶解性能,结果表明:pH=1、液固比4:1、反应时间30 min、温度为室温(约20℃)是最适宜的溶解条件,在此条件下沸腾氯化渣主要的金属离子去除率可达90%以上。

利用萤石尾砂和珍珠岩废矿粉研制陶瓷透水砖

以萤石尾砂和珍珠岩废矿粉为主要原料,制备出环保型陶瓷透水砖,探讨了原料配方、成型压力和烧成工艺对透水砖性能的影响。结果表明,采用合理的配方和制备工艺,可制备出性能达到JC/T945—2005《透水砖》要求的陶瓷透水砖,为萤石尾砂和珍珠岩废矿粉的综合利用提供了一条新途径。

粉煤灰与矿渣粉减水性应用研究

按照混凝土的强度要求,根据粉煤灰和矿渣粉的减水性和对混凝土强度的贡献,确定粉煤灰和矿渣粉的掺量,进行混凝土配合比设计及其性能检验。试验选择了工程应用最多的C30混凝土,并设计了拌合物流动性和浆骨比前后基本一致的配合比,检验结果说明对混凝土的力学性能不会产生明显影响,而且粉煤灰和矿渣粉的减水性随掺量的不同而变化。

磨细矿渣粉在混凝土中的应用试验研究

本文主要针对不同比表面积磨细矿渣粉对混凝土强度的影响、磨细矿渣粉掺量对混凝土强度的影响、超量系数对混凝土强度的影响、掺磨细矿渣粉混凝土各龄期间强度的关系和掺磨细矿渣粉混凝土强度公式等方面进行试验研究。

钢渣微粉特性及其用于沥青混合料的试验研究

首先选用多种分析方法对钢渣微粉的化学成分、相成分和微观形貌等进行分析;然后在沥青混合料中掺加钢渣微粉,研究用钢渣微粉部分或全部替代矿粉对沥青混合料性能的影响。结果表明:掺加钢渣微粉明显提高沥青混合料的水稳定性和高温稳定性,而对沥青混合料的抗裂性影响不大;钢渣微粉的适宜掺量为沥青混合料总质量的4.5%。

矿渣微粉掺量对混凝土力学性能的影响

通过对不同水胶比的矿渣微粉混凝土力学性能进行试验研究,分析了矿渣微粉掺量对混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度以及静力抗压弹性模量的影响.试验结果表明,矿渣微粉掺量对混凝土力学性能影响显著,随着矿渣微粉掺量增加,混凝土7 d强度指标有降低趋势,但90 d强度增长较快,适宜掺量可达30%.

大孔生态混凝土强度与抗硫酸盐侵蚀性能

为了降低成本和提高抗硫酸盐侵蚀性能,按总胶凝材料用量30%的取代量掺入粉煤灰和矿粉,通过调整细骨料用量来控制大孔混凝土的孔隙率,分别制备了孔隙率为15%、20%和25%的粉煤灰系列和矿粉系列大孔生态混凝土.研究了胶凝材料用量、水胶比和孔隙率对大孔生态混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律.结果表明:大孔混凝土的强度随着胶凝材料用量的增加、水胶比的减小和孔隙率的降低呈线性缓慢地增大;大孔生态混凝土的硫酸盐侵蚀作用在内外同时发生,其抗硫酸盐侵蚀能力明显低于普通混凝土,但当矿物掺合料用量达胶凝材料总量30%时,60次干湿循环后的抗侵蚀系数大于100%.