钢渣复合矿粉对不同养护条件下混凝土性能的影响

为了探讨利用钢渣和矿渣制备复合掺合料的可行性,按质量比3∶7将钢渣与矿渣进行共同粉磨,制备复合矿粉,研究了复合矿粉对不同养护制度下混凝土的工作性和力学性能的影响,并对水化产物进行了表征。结果表明,复合矿粉使混凝土1 h的坍落度损失下降了6.9%,表现出了较好的保坍效果;在20℃标准养护和60℃蒸汽养护下,掺复合矿粉混凝土的立方抗压和轴向抗压强度与对照组相比均有所提高,但掺复合矿粉混凝土的劈裂抗拉强度均略低于对照组。微观分析发现,复合矿粉的掺入,使得生成的水化硅酸钙氧硅比降低,聚合度增加;水泥石总孔隙率由26.34%下降到23.99%;促进生成更多的水化产物。研究表明,在矿粉中掺入适量的钢渣粉制备复合矿粉具有较高的可行性,是同时实现钢渣和矿渣资源化利用的有效途径。

白云鄂博矿区矿石中磁铁矿及萤石的X射线粉晶衍射半定量分析方法及矿物三维空间分布模型

白云鄂博超大型铁-稀土-铌矿床,伴生大量萤石等资源。现阶段,矿山资源评价采用的是多元素定量分析方法,该方法存在不能客观的表征出可用资源的矿物组成和赋存状态的缺陷。为了较为准确地确定元素赋存形式及磁铁矿、萤石矿物含量,本研究选用粉晶X射线衍射K值法定量分析法,通过以白云鄂博白云石为参比物质分别调配1∶1比例产自白云鄂博的磁铁矿、萤石与白云石单矿物样品,获得以白云石为参比的磁铁矿参比强度K_(Fe3O4)^(1)=0.61、萤石参比强度K_(CaF2)^(1)=2.51,同时,精选了白云鄂博其他常见共生矿物的K值,以实现对白云鄂博不同矿石类型中矿物含量的半定量分析,通过测试已知标样验证了改进优化K值的正确性和适用性。利用大量实际岩心矿石样品矿物定量分析数据,通过克里金插值法获得白云鄂博主矿磁铁矿和萤石矿物的空间分布三维模型,初步呈现了资源矿物的空间分布特征,推测在矿区深部仍存在巨大的找矿潜力。X射线粉晶衍射定量分析技术直接对可回收资源的矿物半定量分析研究,为矿山精准分采和资源综合利用探索了新的解决思路,也为选矿流程的优化提供的重要的技术参考。

矿物和纳米材料对活性粉末混凝土性能的影响

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。利用硅粉、偏高岭土和纳米材料制备了活性粉末混凝土,并对矿物成分和纳米材料对活性粉末混凝土基本特性的影响规律进行了研究。硅粉和偏高岭土按照固定比例掺入,纳米二氧化硅和纳米氧化铝则分别按照水泥质量0.5%、1%、2%和3%的比例进行掺入。通过新拌混凝土的密度和流动度实验以及不同龄期下的强度实验对改性后的活性粉末混凝土的基本特性进行测试,结果表明随着纳米材料的掺入,混凝土的密度逐渐增加,而流动度则不断减小;抗压强度和抗折强度随着纳米材料掺入量的增加先增后减,由此得出纳米材料的较优掺量为1%~2%。高温实验结果表明活性粉末混凝土的抗压强度和抗折强度随着温度先增后减,较佳温度为200℃;温度导致的强度下降的速度为CSS>CSA>CMA>CMS。此外,SEM分析表明高温会导致混凝土内部出现劣化。

铁尾矿粉水泥基材料的性能实验研究

为了研究掺入铁尾矿粉对水泥基材料性能的影响,研究了铁尾矿粉掺入量对其微观结构性能、水化机理以及水化作用后矿物成分变化的影响。综合水泥基材料的物理力学实验结果,得出在铁尾矿粉掺量为30%(质量分数)、比表面积为450m^(2)/kg时,水泥基材料各项性能达到最佳。在同一水化时间作用下,随着铁尾矿掺量的不断增大,水泥基材料的水化放热速率与放热量均减小,且水泥基材料孔隙率的变化规律呈现出先减小后增大的趋势。而水泥基材料的XRD谱图衍射峰变化规律基本相似;但是Ca(OH)_(2)的衍射峰强度值却不断减小;而二氧化硅衍射峰强度值的变化规律呈现出不断增大的趋势;硅酸二钙的衍射峰强度值和硅酸三钙的衍射峰强度值都呈现出减小的趋势。

“中东绿松石”的矿物成分和谱学特征研究

近期市场出现一种形似铁线绿松石的玉石品种,商家称之为“中东绿松石”,困扰了珠宝市场的正常秩序。对“中东绿松石”进行显微岩相学、X射线粉晶衍射、红外光谱、拉曼光谱、显微紫外可见光谱和微量元素分析,确定其矿物学特征和谱学特征并命名。结果表明:“中东绿松石”是一种多晶质集合体,以透明-微透明蓝色和白色球状矿物组成的条带为主,外部具有不透明褐红色矿物,玻璃光泽,折射率为1.53~1.54,相对密度约为2.48~2.60,紫外荧光灯短波和长波下,蓝色部分均呈蓝白色荧光。显微岩相学分析表明,蓝色和白色的环带区域多为隐晶质放射状玉髓,部分玉髓表面分布有少量铁氧化物而呈褐红色;环带的中心区域为0.05~0.3 mm它形粒状的单晶石英。X射线粉晶衍射分析发现“中东绿松石”中还含有结晶程度不高的针铁矿。红外光谱显示,“中东绿松石”的红外光谱特征吸收峰与石英质玉石和玉髓一致,为1179、1104、798、781、690、540和488 cm^(-1),由Si-O非对称伸缩振动、Si-O-Si对称伸缩振动和Si-O弯曲振动导致。拉曼光谱分析表明,样品蓝色环带部分和中心部分具有石英的拉曼位移466和210 cm^(-1),样品褐红色部分不仅具有石英的拉曼位移,还具有针铁矿的拉曼位移302和551 cm^(-1)。显微紫外可见光谱和微量元素分析表明,“中东绿松石”的蓝色与Cu元素含量呈正相关关系,表现为600~700 nm吸收带。尽管“中东绿松石”的外形特点和某些铁线绿松石相似,但其矿物成分是显晶质石英和玉髓的集合体,含少量针铁矿,根据GB/T 16552-2017,其正确的珠宝玉石名称应为“石英质玉”。

基于一种尾矿制备高强混凝土用复合掺合料的试验研究

以矿粉、粉煤灰、尾矿微粉为主要粉体材料,通过对矿粉、尾矿微粉进行研磨,且对尾矿微粉采用SEM电镜扫描方法进行微观形貌分析,研究不同比表面积的矿粉、尾矿微粉的胶砂性能及与混凝土外加剂的相容性。根据试验结果,结合各粉体材料独特效应,以尾矿微粉占比为50%固定值,与其他粉体材料按照一定比例进行复配,研发一种高强混凝土用复合掺合料,并以此为基础改善其性能,自主研发一种以高活性、高流变、降粘为特点的易流型高强混凝土用复合掺合料。研究表明:与目前市场销售的一种成品超细复合料相比,易流型高强混凝土用复合掺合料7d和28d活性指数分别提高7%和3%,流动度比提高4%,更能满足高强混凝土强度和工作性的需求;易流型高强混凝土用复合掺合料和成品超细复合掺合料在C70、C80、C90高强混凝土中进行比对,易流型制备的高强混凝土具有良好的和易性,其倒置坍落度筒排空时间明显降低,证明混凝土粘聚性明显改善,混凝土施工性能也得到了提升。

水泥熟料矿物组成对混凝土抗碳化性能的影响

本文以四种熟料矿物组成不同的P·Ⅱ42.5R水泥、Ⅱ级粉煤灰和石灰石粉为胶凝材料,配制成三个混凝土系统:纯水泥系统A、掺粉煤灰系统B和掺石灰石粉系统C。A系统进行(20±2)℃、相对湿度大于95%的标准养护,B和C进行(15±1)℃、相对湿度(60±5)%的非标准养护。养护28 d后,进行加速碳化试验。试验得出的结果为:在温度(20±2)℃、相对湿度≥95%的标准养护条件下,高C_2S含量的水泥配制成的混凝土试件具有更好的抗碳化性能;在温度(15±1)℃、相对湿度(60±5)%的非标准养护条件下,水化更快的高C_3S含量的水泥配制成的混凝土试件相对而言具有较好的抗碳化性能。提高混凝土抗碳化性能要做好养护工作。

超细复合掺合料的制备及性能研究

文中采用粉煤灰与矿粉制备超细复合掺合料,研究原材料矿物组成、化学成分、微观形貌与粒径分布,对比两者混合研磨、先研磨粉煤灰原灰后与矿粉混合的方式对超细复合掺合料的影响。研究发现,当粉煤灰原灰与矿粉比例为48∶52,混合研磨20 min,超细复合掺合料28 d活性指数最高可达108.7%,优于先球磨研磨粉煤灰原灰15 min后再与矿粉混合的方法。

改性钢渣-矿粉复合橡胶填料补强-阻燃机理的光谱学分析

钢渣作为炼钢过程中产生的固体废弃物,矿渣作为高炉炼铁过程中的副产品,其存在难以利用与附加值的问题。面对上述问题,利用钢渣与矿渣开发一种价格低廉的复合橡胶填料用于橡胶领域。采用磁选热闷渣、未磁选热闷渣、矿粉和助磨-改性复合剂制备改性钢渣-矿粉复合橡胶填料,并且用于复合橡胶体系。研究磁选热闷渣用量、未磁选热闷渣用量、矿粉用量和助磨-改性复合剂用量对改性钢渣-矿粉基橡胶复合材料性能的影响,并且分析其影响机理。结果表明,以磁选热闷渣用量150 g、未磁选热闷渣用量150 g、矿粉用量150 g和助磨-改性复合剂用量9 g制备的改性钢渣-矿粉复合橡胶填料补强-阻燃性能最优。按改性钢渣-矿粉复合橡胶填料∶炭黑质量比20∶30制备的改性钢渣-矿粉基橡胶复合材料,其拉伸强度为21.83 MPa、撕裂强度为46.23 kN·m^(-1)、邵尔A硬度为62、磨耗量为159 mm^(3)、极限氧指数为19.8%与燃尽时间为187 s。助磨-改性复合剂不仅降低粒径尺寸、提高粒径均匀性,而且改善钢渣-矿粉复合橡胶填料的表面结构与性质,有利于改性钢渣-矿粉复合橡胶填料在复合橡胶体系中均匀分散,提高相容性。钢渣与矿粉在助磨-改性复合剂的作用下发生化学反应,改变了钢渣与矿粉的物相组成,提高补强性能与阻燃性能。

羟基硅酸镁复合粉体润滑油添加剂对钢-钢摩擦副的抗磨自修复机理

以羟基硅酸镁复合矿物粉体作为润滑油添加剂,采用MM-200型环-块摩擦磨损试验机研究了45#钢摩擦副的减摩抗磨性能;采用扫描电子显微镜观察了钢环磨损表面和润滑油所含添加剂颗粒的形貌,采用能谱仪分析了钢环磨损表面成份,采用表面形貌仪测定了钢环磨损表面粗糙度,进而探讨了复合矿物粉体添加剂的抗磨自修复机理.结果表明:羟基硅酸镁复合矿物粉体添加剂对钢-钢摩擦副具有良好的减摩抗磨作用.在基础油(46#机油)润滑条件下,随着载荷的增加,磨损机制由轻微擦伤转变为严重擦伤和黏着磨损.在含添加剂的油润滑条件下,较低载荷下钢环磨损表面发生轻微擦伤,且擦伤程度比基础油润滑下的更轻;而在较高载荷条件下钢环磨损表面非常光滑,呈现轻微的黏着磨损迹象.其原因在于在较低载荷条件下,添加剂在摩擦过程中可发生团聚形成大小不一的球状团聚体,球状团聚体可起到微球轴承的作用,使钢-钢摩擦副由滑动接触状态转变为滚动接触状态,从而显著降低摩擦系数,提高抗磨性能.而在较高载荷下,羟基硅酸镁复合矿物粉体添加剂易在钢-钢摩擦副磨损表面形成自修复抗磨层,从而隔离金属表面的直接接触,起到良好的减摩抗磨作用.

砌筑砂浆的改性分析和试验研究

新型墙体材料的广泛使用使得传统普通砂浆的局限性凸现。本文分析了新型墙体材料砌体裂缝产生的主要原因,采用聚合物、复合矿物微粉和高效减水剂对传统普通砂浆进行合理改性,不仅不会降低砂浆的抗压和抗折强度,还会大幅度提高砂浆的粘结强度,从而使解决目前所面临的新型墙体材料砌体开裂的问题成为可能。

白-黄色系绿松石“伴生矿”的红外光谱表征及其意义

近期在市场上出现了许多与绿松石相似的天然矿物,市场上俗称绿松石"伴生矿",被商家作为天然绿松石的特殊品种售卖。这些与绿松石外观极为相似的天然矿物,给鉴定工作带来了一定的困难。为了探索识别的方法,选取市场上常见的白色和黄色品种的天然绿松石伴生矿,通过常规宝石学测试,红外吸收光谱及X射线粉晶衍射对其宝石学特征及矿物组成进行了分析和研究。结果表明:白色系和黄色系天然似绿松石矿物样品均显示不同程度的土状光泽-弱玻璃光泽,均不透明,结构比较疏松。白色系样品折射率约为1.51,相对密度为1.86~2.28;黄色系样品折射率约为1.57~1.60,相对密度为2.32~2.72。白色和黄色天然绿松石伴生矿的组成类型复杂,同色系样品的矿物组成也不尽相同。X射线粉晶衍射测试结果显示:白色系样品的主要矿物为磷铝矾和磷钙铝矾;黄色系样品的主要矿物为钠明矾石。白色和黄色系样品的红外吸收光谱均显示有SO_4/PO_4的基团振动,峰形、峰位区别较大。根据不同样品的主要矿物组成特征,将其红外吸收光谱进行分类,可对其进行快速有效的无损鉴定。

硅酸盐矿物粉末陶瓷涂层制备及耐蚀性能研究

采用一种天然硅酸盐矿物粉末,用热化学反应法在Q235钢表面制备陶瓷涂层。通过XRD分析了涂层的相组成,研究了未封孔涂层和封孔涂层的结合强度、耐蚀性。结果表明,用天然硅酸盐矿物粉末代替人工合成的陶瓷原料作为陶瓷骨料,可以在钢表面获得性能良好的陶瓷涂层。

基于相对密度和X射线粉晶衍射技术测定硬玉岩中硬玉的含量

硬玉岩能否命名为宝石级＂翡翠＂,其硬玉的含量是关键参数,目前测量岩石中矿物质量分数的方法多为有损分析,难以应用于珠宝玉石检测中。本文基于硬玉岩矿物组成及其质量分数的变化,建立了一种通过测量硬玉岩相对密度获得硬玉质量分数的无损分析方法。对186件相对密度在3.30~2.88之间的硬玉岩样品采用静水称重法测试,根据相对密度范围进行分组,利用X射线粉晶衍射、人工重砂分析、电子探针、红外光谱、拉曼光谱等技术确定硬玉岩的主要矿物及其质量分数,进而统计分析硬玉质量分数与硬玉岩相对密度的线性关系。研究表明：硬玉岩的主要矿物为硬玉和杂质矿物钠长石、方沸石。随着硬玉的质量分数（wA）下降,钠长石、方沸石质量分数增加,硬玉岩实测相对密度（SG）发生相应变化,两者的线性方程为wA=1.3454×SG-3.4531（相关系数为0.9814）,线性关系良好。由于本方法的硬玉岩实测相对密度近似等于理论相对密度,即可通过测量相对密度获得硬玉的质量分数,这种无损测试方法适用于相对密度在3.3~3.0,硬玉含量在95%~60%,硬玉与钠长石的质量分数之和在90%~97%之间的硬玉岩样品。

稀土表面改性剂在矿物增强阻燃复合材料中的应用研究

在矿物增强阻燃复合材料中引入稀土表面改性剂对无机粉体进行活化处理,在保持阻燃性能的前提下,改善了阻燃剂及无机粉体材料与高分子材料的相容性,显著提高了阻燃PA材料的热变形温度和缺口冲击强度,明显提升了阻燃PP材料的伸长率和缺口冲击强度,产品表观状态也得到大幅度改善,阻燃复合材料的综合性能优异。

复合矿粉水泥土的无侧限抗压强度试验

将工业中生产的废渣制作成的复合矿粉掺加至水泥土中,既增强其性能,同时也可达到利废环保的目的。通过室内无侧限抗压强度试验,运用正交试验方法研究了影响复合矿粉水泥土抗压强度的主要因素及其影响规律。通过极差和方差分析可知,水泥掺量对复合矿粉水泥土的无侧限抗压强度的影响最大,其次是龄期,复合矿粉的影响最小。复合矿粉水泥土的早期强度提高主要是由于水泥的水化,而由矿粉和粉煤灰组成的复合矿粉具有微集料效应和火山灰效应,从而可改善水泥土的强度。

碳化物及碳化硅基复合粉体制备的新进展

综述了采用碳热还原天然矿物、工业固体废弃物和前驱体制备碳化物(Si C、Ti C、B4C、Zr C、Mo2C和Al8B4C7)及碳化硅基复合粉体(Si C-Al2O3、Si C-Zr O2、Si C-Zr B2、Si C-Si Al ON、Si C-Al6Si2O13、Si C-Ti C、Si C-Zr C)的最新研究进展,分析了碳热还原法制备陶瓷粉体的优缺点及合成反应机制,并展望了由天然矿物、固体废弃物和前驱体制备碳化物及碳化硅基复合粉体的发展前景。

化妆品级云母粉的组成,色泽特征及pH值研究

本文分析了六种进口和国产化妆品级云母粉的化学组成（常规元素、禁限用元素），矿物组成，色泽特征（白度、颜色值）及pH值。结果表明：云母粉SiO2含量在47．89％～51．14％之间，A1203含量均大于30％，产品纯度均达93％以上；致色离子影响产品白度和明度，含量越高，白度和明度越低；pH值在6—7之间。对比而言，进口云母粉色泽好，1井、2舟绢云母粉各项指标基本一致，性能较优，而3#石英含量高、4#致色离子含量高；5#、6#云母粉pH更接近中性，各项指标与国外产品无明显差异但整体感官性差。

保护渣矿物组分对其熔点和粘度的影响规律

连续铸钢过程中结晶器保护渣的粘度和熔点会对铸坯质量产生较大的影响,采用RDS-04全自动炉渣熔点熔速测定仪和HF-201型结晶器渣膜热流粘度测试仪,分别测定了保护渣的粘度和熔点。结果表明,在一定矿物组成范围内,保护渣的熔化温度随萤石含量、纯碱含量的增加而降低;随石英砂含量的增加而增加;熔化温度随硅灰石含量先增加后降低。而保护渣粘度随石英砂、硅灰石含量的增加而增加,随萤石、纯碱含量的增加而降低。

TiO_2—矿物微粉复合材料的紫外线屏蔽特性

以ＴｉＯＳＯ４为合成膜层物质的基本原料，利用均一沉淀法在滑石、云母微粉的片状粒子表面被覆ＴｉＯ２超细粒子涂层。主要研究了涂层粒子超细化对复合材料紫外线屏蔽特性的影响。