Influence of aluminium nitride as a foaming agent on the preparation of foam glass-ceramics from high-titanium blast furnace slag

To effectively reuse high-titanium blast furnace slag （TS）, foam glass-ceramics were successfully prepared by powder sintering at 1000℃. TS and waste glass were used as the main raw materials, aluminium nitride （AIN） as the foaming agent, and borax as the fluxing agent. The influence of the amount of A1N added （lwt%-5wt%） on the crystalline phases, microstructure, and properties of the produced foam glass-ceramics was studied. The results showed that the main crystal phases were perovskite, diopside, and augite. With increasing A1N content, a transformation from diopside to augite occurred and the crystallinity of the pyroxene phases slightly decreased. Initially, the aver- age pore size and porosity of the foam glass-ceramics increased and subsequently decreased; similarly, their bulk density and compressive strength decreased and subsequently increased. The optimal properties were obtained when the foam glass-ceramics were prepared by adding 4wt% AIN.

废玻璃粉对泡沫混凝土性能和微观孔结构的影响及其价值工程分析

玻璃研磨成粉后的主要成分与粉煤灰相似,具备潜在的火山灰活性。为提高我国对废弃玻璃的循环利用率,将泡沫混凝土与废玻璃粉结合用于改善泡沫混凝土性能,减少水泥消耗量,提高废玻璃的循环利用率。本文研究了以废玻璃粉作为胶凝材料替代部分水泥,并探究废玻璃粉对泡沫混凝土抗压强度、干密度、干缩率、软化系数等的影响。结果表明:在替代胶凝材料总质量的0%~30%(质量分数,下同)时,废玻璃粉会提高泡沫混凝土的抗压强度;且在废玻璃粉掺量为20%时,泡沫混凝土28、56 d抗压强度达到最大值;而在120 d时,废玻璃粉掺量为30%的泡沫混凝土抗压强度达到最大值。废玻璃粉会降低泡沫混凝土的干缩值,且掺量越大,干缩值的降低程度越大,这有助于解决泡沫混凝土易开裂的问题。废玻璃粉能够明显提高泡沫混凝土的软化系数,便于其在潮湿或水下环境应用。此外,从微观孔结构的角度对废玻璃粉引起的泡沫混凝土力学及耐久性能的变化规律做出解释,最后对废玻璃粉引入泡沫混凝土后的价值进行分析,定量证明了废玻璃粉的环保性和经济性。

泡沫混凝土的掺合料研究

试验研究了高碱玻璃纤维、磷渣、陶粒、建筑废弃细粉对泡沫混凝土的性能影响,试验结果表明:4种不同掺合料的活性从大到小排列为建筑废弃物细粉、高碱玻璃纤维、磷渣、陶粒。4种不同掺合料对于泡沫混凝土的表观密度影响:高碱玻璃纤维降低了泡沫混凝土的表观密度,其余3种掺合料均增大了表观密度,增大程度从大到小排列为陶粒、磷渣、建筑废弃物细粉。综合表观密度和强度评定4种掺合料对泡沫混凝土作用最好的为建筑废弃物细粉。

建筑垃圾制备地聚合物基泡沫混凝土研究

以H_2O_2为发泡剂,以建筑垃圾、矿渣等为原料制备地聚合物基泡沫混凝土。考察建筑垃圾/矿渣质量比、碱激发剂用量、H_2O_2用量等因素对泡沫混凝土干密度、抗压强度和导热系数等性能的影响。结果表明,当建筑垃圾和矿渣质量比为5:7,碱激发剂用量为15%,H_2O_2用量为5%时,泡沫混凝土的综合性能最佳,干密度为298 kg/m^3,抗压强度为1.26 MPa,导热系数为0.075 W/(m·K)。

铁尾矿粉对碱矿渣泡沫混凝土力学性能的影响

为了研究铁尾矿粉对碱矿渣泡沫混凝土力学性能的影响,用掺入了铁尾矿粉的碱矿渣泡沫混凝土制成100 mm×100 mm×100 mm的立方体试块,分别将混凝土试块养护3、7、28 d后,测试其抗压强度.结果表明:随着铁尾矿粉碱矿渣泡沫混凝土表观密度的增加,其抗压强度不断增大;当铁尾矿粉的掺量从10%增加到30%时,碱矿渣泡沫混凝土的抗压强度逐渐增大;当铁尾矿粉的掺量从30%增加到50%时,碱矿渣泡沫混凝土的抗压强度逐渐减小,且强度损失较明显,随着铁尾矿粉细度的提高,碱矿渣泡沫混凝土的强度逐渐增大.

聚丙烯纤维增强磷渣粉煤灰泡沫混凝土性能的试验研究

以复合硅酸盐水泥为胶凝材料,用磷渣粉和粉煤灰取代部分水泥,用磷石膏作为激发剂,以化学发泡法制备泡沫混凝土。探讨了聚丙烯纤维长度、掺量对泡沫混凝土强度和收缩值的影响。结果表明:随着聚丙烯纤维长度的增加,泡沫混凝土7 d、28 d的抗折、抗压强度及收缩值先增加后减小,在聚丙烯纤维长度为9 mm时,抗折和抗压强度都达到最大,而收缩则最小;随着聚丙烯纤维掺量的增加,泡沫混凝土的7 d、28 d抗压、抗折强度先增加后稍有降低,收缩先减小后略有所增大;当聚丙烯纤维掺量为0.25%时,抗压、抗折强度都达到最大值,收缩最小。

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。

碱激发矿渣-玻璃粉基泡沫混凝土性能研究

采用玻璃粉部分替代矿渣制备碱激发胶凝材料,研究了玻璃粉含量(10%、20%、30%、40%,质量分数)对碱激发矿渣-玻璃粉基(AASG)泡沫混凝土性能的影响。对AASG泡沫混凝土流动性、抗压强度、干燥收缩、吸水率、软化系数和抗冻性进行了研究,并通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪对机理进行了分析。结果表明:10%~40%掺量的玻璃粉使AASG泡沫混凝土的流动性提高了5.0%~25.6%;抗压强度随玻璃粉掺量的增加先增大再减小,玻璃粉掺量为20%时,7 d和28 d抗压强度最高,与对照组相比分别提高15.0%和23.8%;玻璃粉掺量为20%时,AASG泡沫混凝土的干燥收缩、吸水率、软化系数和抗冻性最佳;SEM分析发现,玻璃粉有助于孔结构的优化和提高微观结构的致密性;XRD分析表明,AASG泡沫混凝土的主要反应产物为C-(N-)A-S-H和水滑石。将玻璃粉作为矿渣的替代品来制备AASG泡沫混凝土是可行的,为其在回填工程和固废利用提供理论支撑。

用硅酸盐废弃物制备泡沫陶瓷的研究

以废瓷粉、废玻璃粉和钾钠低温砂等硅酸盐废弃物为主要原料,添加稳定剂硼酸、发泡剂Si C,制备泡沫陶瓷。本文首先探索了配方组成及发泡剂的种类、加入量,硼酸的用量,烧成制度对泡沫陶瓷性能的影响;制备出了抗压强度11.01 MPa,气孔率72.5%,体积密度0.66 g/cm3,吸水率0.12%性能优良的泡沫陶瓷。

超细矿渣粉对泡沫混凝土制备和性能的影响

利用硅酸盐水泥和超细矿渣粉,采用化学发泡方法制备高性能、低密度的泡沫混凝土。探讨了超细矿渣粉的添加对泡沫混凝土制备和性能的影响。结果表明,当超细矿渣粉用量为水泥质量的20%,水胶比为0.48时,可以制得干密度为300 kg/m3的低密度泡沫混凝土,其导热系数为0.060 W(/m.K),28 d抗压强度达1.04 MPa。

玻璃粉-矿渣地聚合物基泡沫混凝土研究

以H2O2为发泡剂,以玻璃粉、矿渣、碱激发剂等为原料制备地聚合物基泡沫混凝土。考察碱激发剂模数、玻璃粉/矿渣质量比、碱激发剂用量、H2O2用量等因素对泡沫混凝土干密度、抗压强度和导热系数等性能影响。结果表明:当碱激发剂模数为1.2,玻璃粉/矿渣质量比为10%,碱激发剂用量为15%,H2O2用量为5%时,泡沫混凝土的综合性能最佳,干密度为409.3 kg/m3,抗压强度为1.64 MPa,导热系数为0.088 W/(m·K)。

新型陶瓷粉/冶炼渣微晶泡沫玻璃研制

以冶炼渣为主要原料,配比一定比例陶瓷废料调质,采用“一步法”粉末烧结法制备新型微晶泡沫玻璃。以控制变量法研究不同掺量的Na2CO3对微晶泡沫玻璃的影响;结合DSC、XRD、TOM-ac等现代分析测试技术,分析微晶泡沫玻璃样品气孔结构、玻璃物相组成、样品烧结过程中形貌体积变化,优化研制配方。该实验过程中所制备的微晶泡沫玻璃的晶相以硅灰石Ca3Si3O9与次透辉石CaFe(Si2O6)为主,其抗压强度可达到13.06 MPa,密度为0.731 g/cm^3。制备得到泡沫微晶玻璃集中了微晶玻璃和泡沬玻璃的优点,具有机械强度高、密度小、热膨胀系数小、化学稳定性优良等特点,既解决了污染环境、资源浪费等问题,同时在建筑等行业具有广泛的应用价值,为冶炼渣的综合利用提供了新的途径。

有机仿钢纤维高性能混凝土的抗弯疲劳性能

基于四点弯曲疲劳试验,研究了有机仿钢纤维、硅灰和矿粉及其复掺对C50高强混凝土弯曲疲劳性能的影响,并建立了其疲劳寿命方程。研究表明:混凝土中掺入有机仿钢纤维、硅灰和矿粉,不仅能显著提高高强混凝土的疲劳强度,增加疲劳延性,且能明显改善其脆性。尤其在有机玻璃钢纤维、硅灰和矿粉复掺时,混凝土弯曲疲劳强度提高43.4%,疲劳延性增加9.96%。

可再分散乳胶粉及玻化微珠对泡沫混凝土性能的影响

泡沫混凝土(FC)作为一种轻质多孔材料具有优良的保温隔热效果,将其用作建筑保温墙体材料可以有效降低建筑能耗。利用可再分散乳胶粉(RDL)和玻化微珠(GB)改性FC,研究了RDL和GB单独取代以及RDL和GB共同取代快硬硫铝酸盐水泥对FC干密度、抗压强度、导热系数和拉伸黏结强度的影响。结果表明:RDL可以显著提高FC的拉伸黏结强度,GB可以显著降低FC的干密度和导热系数;RDL和GB共同取代水泥时更有利于改善FC的综合性能;RDL和GB总掺量为3%时改善效果最佳,此时FC的干密度为311.7 kg/m^3,抗压强度为0.42 MPa,导热系数为0.0783 W/(m·K),拉伸黏结强度为0.1139 MPa。

掺合料复掺对化学法泡沫混凝土性能影响的试验研究

粉煤灰与矿粉以不同比例复掺作为掺合料,取代20%水泥,采用化学法制备泡沫混凝土。分析了2种掺合料不同比例对泡沫混凝土发泡倍数、浆体稳定性、干表观密度、抗压强度、体积吸水率、导热系数的影响。结果表明,按m(粉煤灰)∶m(矿粉)=2∶3^(1∶1)复掺时,制备的泡沫混凝土浆体稳定性较好,干密度和导热系数较低,抗压强度相对较高。

钢渣粉掺量对泡沫混凝土物理力学性能的影响

通过设计掺量为0~50%的钢渣粉替代水泥,制备钢渣泡沫混凝土,分析在标准养护条件下,钢渣泡沫混凝土密度、干燥收缩和热工性能.试验结果表明:随着钢渣粉掺量的增加,泡沫混凝土的净浆流动度、初凝时间和终凝时间呈逐渐增加的趋势,各龄期的抗压强度呈先提高后降低的趋势,各龄期干燥收缩量和干燥收缩率基本呈先增大后减小再增大的趋势,干密度、吸水率和导热系数都呈逐渐增大的趋势.综合分析,泡沫混凝土的最佳钢渣粉掺量为胶凝材料质量的20%.

粉煤灰-矿渣地聚合物泡沫混凝土的性能研究

采用粉煤灰、矿渣和碱激发剂等作为原料制备地聚合物泡沫混凝土。考察粉矿比、Na2O添加量对泡沫混凝土抗压强度和导热系数的影响。当粉矿比例增加时,抗压强度减小,导热系数增大;当Na2O添加量从4%开始增加时,抗压强度先增后降,导热系数增大,Na2O添加量为6%时,抗压强度最高。当粉矿比为3:7,Na2O的添加量为6%时,粉煤灰-矿渣地聚合物泡沫混凝土的综合性能最佳。

不同水胶比钢渣泡沫混凝土物理力学性能的研究

为研究水胶比对钢渣泡沫混凝土的影响,提高其基本物理力学性能。本文采用不同水胶比制作钢渣泡沫混凝土试块。在标准养护条件下,分别研究其抗压性能、干燥收缩性能和热工性能。试验结果表明:随着水胶比的增大,钢渣泡沫混凝土各龄期的抗压强度先增大后减小,干燥收缩量和干燥收缩率呈先增大后减小的趋势,干体积密度逐渐减小,吸水率逐渐增大,导热系数逐渐减小。

玻璃粉和钢渣对自密实混凝土力学性能的影响

为研究玻璃粉和钢渣协同使用对自密实混凝土力学性能的影响,分别以20%、30%和40%的玻璃粉替代水泥,40%、60%和80%钢渣替代细骨料,制备了9种不同配合比的自密实混凝土试件,通过坍落度试验、J型环试验、V型漏斗试验和L型仪试验测试了新拌自密实混凝土的工作性,并分析了硬化后自密实混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量。结果表明,当玻璃粉和钢渣协同使用时,可以显著提高钢渣替代细骨料的比例,替代比例高达80%;自密实混凝土的和易性随着玻璃粉含量的增加而增大,随钢渣掺量的增加而减小;抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量随钢渣掺量的增加而增加,随玻璃粉掺量的增加逐渐减小。自密实混凝土中钢渣和水泥的最佳掺量分别为80%和20%。

多元矿物掺合料对泡沫混凝土性能影响研究

为研究矿物掺合料对泡沫混凝土力学性能、导热系数、抗冻性的影响,以粉煤灰掺量10%的泡沫混凝土为基准,通过分别单掺硅灰和矿粉及复掺硅灰、矿粉研究了矿物掺合料对泡沫混凝土性能的改善作用。结果表明:当分别单掺硅灰和矿粉时,泡沫混凝土的抗压强度、抗折强度及抗冻性均得到一定提升,导热系数随之增大;当复掺硅灰和矿粉,且复掺比例为2∶1时,泡沫混凝土的强度和抗冻性最佳,导热系数最大。