碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的性能与硬化浆体结构(英文)

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料性能,并用扫描电子显微镜和压汞仪分析了硬化浆体的细观结构和孔结构。结果表明:碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在粉煤灰掺量为0～30%(质量分数)范围内,随粉煤灰的掺量的增加,碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的凝结时间略有延长。与普通硅酸盐水泥相比,碱–磷渣胶凝材料的抗压强度较高,其3d和28d抗压强度分别可达到30.9MPa和98.8MPa,但其抗折强度相对较低。掺加粉煤灰后碱胶凝材料的抗压强度降低,而抗折强度提高。碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的耐蚀性和抗冻性能均显著优于硅酸盐水泥,其干缩比硅酸盐水泥的大。用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩。碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料硬化浆体的结构非常致密,其孔隙率和平均孔径均小于普通硅酸盐水泥硬化浆体。

高温对碱-粉煤灰-矿渣水泥石微结构及力学性能的影响

对比研究了碱矿渣水泥石与不同粉煤灰掺量(质量分数,下同)的碱-粉煤灰-矿渣水泥石在室温至1 000℃时的抗压强度和外观变化,应用X射线衍射和扫描电镜分析了常温及高温后上述水泥石的物相及微观结构.结果表明:常温下,碱矿渣水泥石抗压强度高于碱-粉煤灰-矿渣水泥石,且碱矿渣水泥石耐高温性能优于碱-粉煤灰-矿渣水泥石;600℃下,碱矿渣水泥石发生固相反应,产物为钙黄长石;粉煤灰掺量分别为50%和30%的碱-粉煤灰-矿渣水泥石在800,1 000℃时的抗压强度降低为0,在1 000℃下,其固相反应产物为钙黄长石和透辉石.

碱激发高炉矿渣-粉煤灰制备充填胶凝材料

以河南某材料公司的高炉矿渣和粉煤灰为原料,NaOH溶液为碱激发剂,对山东某金属矿山的尾砂进行胶结充填体强度试验。结果表明,在高炉矿渣与粉煤灰的质量比为4,NaOH浓度为8 mol/L,液固质量比为0.5情况下,充填材料试件3 d、28 d的抗压强度分别为2.12和6.84 MPa,满足充填要求。SEM分析表明,高炉矿渣和粉煤灰在碱激发后生成大量的凝胶相,是充填材料试件产生强度的主要原因;XRD和FTIR分析表明,碱激发材料中出现了水化硅酸钙的晶相峰,Si(Al)—O—Si在碱激发作用下发生解聚后又重新聚合形成[SiO_4],以及碱激发后的材料体系吸收空气中的CO_2生成碳酸盐矿物,是净浆试件强度的主要来源。

碱-粉煤灰-矿渣水泥作GRC胶结材的试验研究

研究了影响碱-粉煤灰-碱矿渣水泥(AAFSC)的强度的因素,测定了其凝结时间。结果表明: 当水玻璃掺量为3%,硅酸盐水泥熟料为5%以及适量减水剂,其28 d抗压强度大于50 MPa,且凝结时间正常。AAFSC浆体浸泡液的pH值随着水化龄期的生长而降低,SEM照片显示抗碱玻璃纤维在AAFSC浆体中所受侵蚀极小。

新型生态型胶凝材料在蒸养尾矿砖生产中的应用

利用磨细矿渣、粉煤灰和低碱度碱性激发剂制备的生态型胶凝材料,采用湿热养护工艺试制成功尾矿掺量占60%以上的尾矿标准承重砖。实验用正交试验法进行工艺参数优化,以此为基础建立了优化养护制度:升温2h,恒温6h(70℃),降温2h,产品抗压强度达到18.1MPa,抗折强度达到3.6MPa,具有良好的抗冻融性和稳定性。利用SEM分析对胶凝材料的水化产物和胶凝作用进行了初步分析,对影响尾矿砖产品性能的几个主要因素进行了讨论。

碱磷渣胶凝材料的减缩防裂研究

研究了粉煤灰、钙质膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂和聚丙烯纤维对碱磷渣胶凝材料的物理力学性能的影响和减缩防裂作用。结果表明,用适量粉煤灰取代磷渣、添加用硬脂酸铝包覆的钙质膨胀剂都可以一定程度降低碱磷渣胶凝材料的收缩;用10%～15%(质量分数)的粉煤灰取代磷渣虽使碱磷渣胶凝材料的抗压强度有所降低,但其抗折强度提高;钙质膨胀剂会使碱磷渣胶凝材料的凝结时间略有缩短,强度稍有降低,而掺加硫铝酸钙膨胀剂会导致碱磷渣胶凝材料速凝,无法正常使用;添加聚丙烯纤维可大幅度提高碱磷渣胶凝材料的抗裂性。

不同种类的秸秆纤维对碱矿渣-粉煤灰水泥基材力学性能及抗冻性能的影响

本文通过正交设计实验确定碱矿渣-粉煤灰水泥中矿渣、粉煤灰、碱激发剂、水灰比的最佳配比,28 d抗压强度为63.0 MPa;研究不同秸秆(玉米秸秆、芦苇秸秆)纤维对碱矿渣-粉煤灰水泥基材力学性能及抗冻性能的影响规律,不同掺量的秸秆纤维对碱矿渣-粉煤灰水泥基材初凝和终凝时间的影响.结果表明,随着秸秆纤维掺量的增加,掺玉米秸秆比掺芦苇秸秆的水泥基材的抗压强度下降略多,在一定掺量范围内抗折强度均提高;芦苇秸秆对水泥基材缓凝的影响小于玉米秸秆,掺3%芦苇秸秆纤维的水泥基材冻融循环可达35次.

碱粉煤灰矿渣混凝土的抗渗性能实验研究

抗渗性是混凝土重要的耐久性指标之一。通过对比研究了不同固态分散相组成的碱粉煤灰矿渣混凝土的抗渗性能,并结合X-射线衍射(XRD)、傅立叶转变红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、压汞法(MIP)对碱粉煤灰矿渣水泥石的物相组成和微观结构进行分析。结果表明:碱矿渣混凝土水化产物主要为低Ca/Si比的(I)C-SH凝胶,体系中随着粉煤灰掺量的增大,水化产物逐渐向聚合度更高的C(N)-A-S-H凝胶结构转变;当粉煤灰掺量不超过30%,粉煤灰能够优化碱粉煤灰矿渣体系孔隙结构,提高碱粉煤灰矿渣混凝土的抗渗性;当粉煤灰掺量大于30%,粉煤灰较低的活性导致水泥石水化产物数量减少,水泥石大孔数量和总孔隙量增大,相应混凝土抗渗性能呈明显下降趋势。

钢渣与粉煤灰复合胶凝材料砂浆力学性能研究

以钢渣和粉煤灰两种工业废渣作为原材料,以碱激发的方式制备复合胶凝材料,并利用此胶凝材料配制砂浆。通过分析不同水胶比下新拌砂浆的稠度,确定出适合抹面砂浆工程的理想水胶比。基于此,研究了粉煤灰中氧化钙含量对砂浆力学性能的影响。结果表明,基于碱激发钢渣与粉煤灰复合胶凝材料的砂浆不同龄期下的的抗压强度与抗折强度均随氧化钙含量的增加而明显提高。

气化渣对碱激发粉煤灰水泥砂浆力学性能的影响

试验测试了气化渣替代率分别为0、10%、20%和30%的碱激发气化渣粉煤灰水泥砂浆的新拌性能以及养护温度分别20℃、60℃两种不同养护条件下的碱激发气化渣粉煤灰砂浆物理力学性能。结果表明:气化渣会导致碱激发粉煤灰水泥砂浆流动度降低。气化渣掺量越多,体系流动度下降幅度越大。碱激发气化渣粉煤灰复合水泥体系的初始凝结时间随着气化渣掺量的增加呈线性显著降低。常温(20℃)养护条件下,随气化渣掺量增大,碱激发气化渣粉煤灰砂浆抗压强度呈降低趋势。高温(60℃)养护条件可以显著提高碱激发气化渣粉煤灰砂浆抗压强度。

地聚物透水混凝土的性能研究

采用粉煤灰、矿渣部分替代或全部取代水泥制备了多种胶凝材料体系的透水混凝土,研究了不同胶凝材料体系对透水混凝土抗压强度和透水性能的影响。结果表明:使用增强剂改良的水泥基透水混凝土具有较好的透水性能,但力学性能可以进一步提高;在低碱度情况下,水泥-矿渣复合体系中水泥水化产物仍然起主要作用,矿渣的的用量增加反而降低基体的力学性能,但透水性能却在一定程度上得到优化;碱激发矿渣/粉煤灰体系,在矿渣含量较大时(>50%),其力学性能明显优于水泥基透水混凝土,同时可取得较好的透水性能。

碱–磷渣–粉煤灰混凝土力学性能和耐久性(英文)

研究了用碱激发磷渣–粉煤灰胶凝材料(alkali activated phosphor slag fly ash cement,AAPFC)制备的混凝土的力学性能和耐久性,并用扫描电子显微镜观察了形成的水泥石与骨料的界面结构。结果表明:相对于硅酸盐水泥混凝土,AAPFC混凝土具有强度高,弹性模量较低的特点;其抗冻性和抗氯离子渗透性显著优于硅酸盐水泥混凝土,但抗碳化性不及后者。硅酸盐水泥混凝土中水泥石与骨料界面上存在大量定向排列的Ca(OH)2,造成弱结合,而AAPFC混凝土中水泥石与骨料间结合紧密。

对碱矿渣水泥-赤泥-粉煤灰免烧砖的研究

主要对利用碱矿渣水泥、赤泥和粉煤灰等材料制造免烧砖的技术进行了研究，使用了不同的激发剂 Ａ 和 Ｂ，并确定了各组分材料的最佳配比。在最佳配比条件下，制造的免烧砖的性能等级可达２０ 号以上。