贝利特-硫铝酸钙水泥制备及贝利特掺硼活化

采用粘土、铝矾土、碳酸钙为主要原料制备以贝利特(C2S)、硫铝酸钙(C4A3S-)和铁铝酸钙为主导矿物的水泥熟料(BCSAF),分析熟料矿物组成对水泥净浆抗压强度发展的影响,并通过硼(B)掺杂对贝利特矿物进行活化,研究其对于熟料烧成工艺及水化性能的作用机理.采用X射线衍射、扫描电子显微镜和差热-热重分析等测试方法表征熟料组成与结构.研究结果表明:C4A3S-有助于BCSAF水泥早期强度发展,而C2S主要影响BCSAF水泥的后期强度,铁铝酸钙有助于熟料烧成中的传质过程,但含量过高时,不利于获得具有较高水化活性的C2S.掺杂B可在常温下稳定α′-C2S,活化贝利特矿物,提高BCSAF水泥熟料早期水化活性,同时降低烧成反应温度,促进反应进行,减少硅铝酸钙(C2AS)过渡相的生成,而显著提高水泥3d抗压强度.     

钙化焙烧提钒废渣代粘土配料煅烧水泥熟料试验

通过钙化焙烧法提钒废渣成分分析,探讨替代粘土质原料与电石渣、硫铁矿渣组成生料在不同配比和烧成温度下煅烧水泥熟料研究,对烧成熟料进行物理检验、X射线衍射(XRD)及电镜扫描(SEM)分析。结果表明,采用率值KH=0.96、SM=2.01、IM=0.86,1450℃下烧成的水泥熟料各项性能指标均符合GB/T21372-2008《硅酸盐水泥熟料》中通用水泥熟料要求,所制得的熟料中游离Ca O质量分数和矿物组成达到硅酸盐水泥熟料中水泥熟料的基本化学要求,说明钙化焙烧提钒废渣可作为粘土质原料。     

低温烧成阿利尼特白水泥的试验

利用低温盐溶工艺 ,探讨在 1 2 0 0℃烧成阿利尼特白水泥熟料的可行性 .初步揭示低温盐溶工艺烧成熟料的主要矿物成分为阿利尼特、贝利特和氯铝酸钙 ,掺加质量分数为 0 .0 0 3～ 0 .0 0 4柠檬酸 ,可以解决因早强矿物氯铝酸钙造成的阿利尼特白水泥速凝问题 .浸水急冷熟料粉磨至比表面积大于 3 0 0 0cm2 ·g-1时 ,白度可达到 84%左右 ,2 0mm× 2 0mm× 2 0mm水泥净浆试件的 2 8d抗压强度可达到 75MPa左右 .     

铅锌尾矿制备水泥熟料及重金属固化特性

以桥口铅锌尾矿为原料制备水泥熟料,主要研究生料的易烧性、熟料的重金属固化、浸出毒性及水泥的强度。利用X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析不同尾矿掺量及煅烧温度下水泥熟料的矿物相和微观结构,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES法)分析熟料中重金属的质量分数。研究结果表明:当煅烧温度超过1 350℃且加入铅锌尾矿质量分数为15%~16%时,可生产出符合GB 175—2007标准的硅酸盐水泥,其硅酸三钙(C3S)质量分数最高可达49.2%,28 d抗压强度为53.99 MPa;掺入铅锌尾矿,熟料中游离氧化钙(f-Ca O)的质量分数低于0.5%,改善了生料的易烧性;在煅烧过程中,重金属Zn,As,Cd和Pb的平均固化率分别为89.76%,83.62%,73.20%和15.19%;熟料Zn,As,Cd和Pb的浸出毒性远低于危险废物的国家标准。     

C_3S含量变化对浆体强度及体积收缩的影响

为了研究硅酸三钙(C3S)含量对水泥浆体的抗压强度及线性收缩的影响,制备了不同C3S含量的水泥,并通过热质量损失法(TG)、扫描电镜(SEM)等方法分析了浆体中Ca(OH)2含量的变化规律和水化产物形貌,讨论了C3S含量对浆体基本性能的影响.结果表明:C3S质量分数为78.79%的水泥浆体水化过程中产生较多且晶粒尺寸较小的Ca(OH)2,其后期抗压强度出现倒缩.水化7 d时,C3S质量分数为67.33%的波特兰水泥抗压强度最大,28 d后C3S含量低的水泥的抗压强度可超过高C3S水泥浆体;加入质量分数为50%的粉煤灰后,熟料中C3S质量分数为67.33%的水泥浆体始终具有最高的强度.水泥浆体的线性收缩随着熟料中的C3S含量的增加而变大.从水泥硬化浆体的性能和节能方面考虑,熟料中C3S质量分数为67.33%较优.     

高镁水泥制备及其膨胀性能

制备MgO质量分数分别为6%、9%、12%和15%的高镁水泥,通过扫描电镜(SEM)、扫描电镜/能谱联合仪(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)等检测方法和膨胀性试验分析MgO质量分数对熟料煅烧和净浆膨胀性能的影响.结果表明:随着MgO质量分数增加,熟料煅烧时液相量增加,熟料密实度提高.当熟料中MgO质量分数为12%时,养护温度由20 ℃增加到38 ℃,试件90 d龄期膨胀率由0.120%增加到0.244%;38 ℃养护时,掺入35%粉煤灰的试件90d龄期膨胀率由0.244%降至0.070%.当MgO质量分数高于12%时,尽管存在粉煤灰的抑制作用,但高镁水泥依然能产生一定膨胀,可以有效地补偿混凝土的温降收缩.     

硫铝酸钙水泥制备及贝利特掺硼活化

采用粘土、铝矾土、碳酸钙为主要原料制备以贝利特（C2S）、硫铝酸钙（C4A3S?）和铁铝酸钙为主导矿物的水泥熟料（BCSAF）,分析熟料矿物组成对水泥净浆抗压强度发展的影响,并通过硼（B）掺杂对贝利特矿物进行活化,研究其对于熟料烧成工艺及水化性能的作用机理。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和差热-热重分析等测试方法表征熟料组成与结构。研究结果表明：C4A3S?有助于BCSAF水泥早期强度发展,而C2S主要影响BCSAF水泥的后期强度,铁铝酸钙有助于熟料烧成中的传质过程,但含量过高时,不利于获得具有较高水化活性的C2S。掺杂B可在常温下稳定α’-C2S,活化贝利特矿物,提高BCSAF水泥熟料早期水化活性,同时降低烧成反应温度,促进反应进行,减少硅铝酸钙（C2AS）过渡相的生成,而显著提高水泥3d抗压强度。     

少熟料钢渣复合胶凝材料水化产物的特性

采用X射线衍射分析、同步热分析、扫描电镜和能谱分析等检测手段,研究少熟料钢渣复合胶凝材料水化产物的种类与特性。结果表明:少熟料钢渣复合胶凝材料后期强度显著增强,28 d抗压强度超过47.0 MPa;与硅酸盐水泥相比,各龄期Ca(OH)2的质量分数降低52.7%～55.5%,分解温度降低1.7～14.0℃;早期钙矾石(AFt)和后期C-S-H凝胶增多,分解温度分别升高3.5～8.0℃和40～70℃;砂浆后期的界面过渡区得到显著改善。     

掺杂CuO阿利特-硫铝酸钙水泥熟料矿物的形成化学及其性能

采用化学分析、X线衍射分析等测试手段研究了掺杂CuO阿利特-硫铝酸钙熟料的形成化学,测试熟料抗压强度.研究结果表明:在生料中掺杂CuO能够改善生料的易烧性,掺杂适量(质量分数不超过0.1%)的CuO可以明显提高熟料中硫铝酸钙的含量,从而提高熟料的性能,熟料的2、7和28d净浆强度分别提高19.8、9.4和9.0MPa.掺杂CuO不改变阿利特-硫铝酸钙熟料体系中阿利特的晶型,该熟料中阿利特均为M1型.     

钼氟复合掺杂对硅酸盐水泥熟料形成的影响

以空白生料试样为基准,外掺不同质量分数的氧化钼(MoO3)和氟化钙(CaF2),在1 300℃、1 350℃、1 400℃和1 450℃下煅烧。利用X射线衍射、扫描电镜和化学分析等测试手段,探讨钼氟复合掺杂对硅酸盐水泥熟料形成及易烧性的影响。结果表明:MoO3与CaF2复合掺杂对改善水泥生料的易烧性作用不显著;当MoO3和CaF2掺入质量分数均为0.6%时,有利于C3S晶体的形成长大,且掺杂试样的熟料中C3S比基准样品中的C3S晶粒结晶状态良好。     

高活性阿利特硫铝酸盐水泥及其水化反应

利用青海省当地原材料制备阿利特硫铝酸盐水泥熟料.该熟料结合了硅酸盐熟料和硫铝酸盐熟料的优点,具有碱性与硫酸根离子的双重激发作用,能很好地激发矿渣、粉煤灰等活性矿物材料.在此基础上,提出了高活性阿利特硫铝酸盐水泥方案.通过微观结构分析,探讨其水化反应的机理与过程,并阐明了复合胶凝体系的优势互补作用的原理.实验证明,高活性阿利特硫铝酸盐水泥,能充分发挥熟料自身独特的矿物组成特性和活性矿物材料的火山灰效应,使硬化浆体中Ca(OH)2含量降低,并因此而获得较为适宜的晶/胶比,使其后期强度明显提高.     

改善粉煤灰水泥早期性能的两个措施

粉煤灰水泥的水化过程包括水泥熟料的水化反应和粉煤灰的活性组份与Ｃａ（ＯＨ）２的火山灰反应两类不同的反应,因而促进粉煤灰水泥水化的作用方式也有两类,当粉煤灰掺量较大时,采取促进粉煤灰的火山灰反应的措施效果较显著,且后期效果比早期效果显著;在粉煤灰掺量较小时采取促进水泥熟料水化反应的措施,对粉煤灰水泥的作用较为显著,根据这些特征,对两种激发剂及机械磨细对改善粉煤灰水泥性能的作用进行了理论分析,各种促进     

电厂煤粉炉联产高硅硫铝酸盐水泥熟料试验

在对不同系列水泥熟料化学和矿物组成分析的基础上,进行了水泥主要原料和煤灰渣化学成分的比较,分析了高硫煤联产水泥熟料的可行性及联产水泥熟料的品种,提出了高硫煤联产硫铝酸盐水泥熟料的配料方案,并在两段多相试验台进行了长广煤联产水泥熟料试验研究,结果表明联产样品熟料为高硅硫铝酸盐水泥熟料。     

粉煤灰掺量对不同煅烧熟料的水泥强度的影响

以不同煅烧工艺所产熟料 (湿法水泥熟料、干法水泥熟料、立窑熟料 )掺入同数量、同质量粉煤灰后强度的变化为研究对象 ,探讨了粉煤灰对不同煅烧工艺生产熟料的水泥性能的影响。实验数据表明以立窑熟料品质掺加粉煤灰后强度最佳 ,湿法熟料则最差     

焚烧飞灰水泥固化体的安全性评价

通过城市生活垃圾焚烧飞灰水泥固化体中重金属的浸出毒性以及表面浸出毒性等研究 ,对焚烧飞灰水泥固化体的安全性进行了评价 .研究表明 ,水泥稳定固化焚烧飞灰的效果良好 ,焚烧飞灰水泥固化体在实际使用环境中 ,重金属浸出是一个非常缓慢的过程 ,其释放量远远低于国家标准规定值 ,而且 ,环境对微量有害物质还有包容和稀释的作用 ,因此焚烧飞灰水泥固化体不会对环境造成危害 .焚烧飞灰水泥固化体资源化利用是安全可行的 .     

用锰矿渣试制硫铝酸盐型快硬早强水泥

本文根据木圭锰矿渣化学成分特点和硫铝酸盐水泥熟料各矿物的化学组成和性质,合理地设计该水泥熟料的矿物组成、碱度系数和铝硫此,并掺用其他原料进行了配料。通过对不同煅烧温度下获得的熟料的x 衍射分析数据及参考有关资料,确定料方的煅烧温度,并对试制出的水泥进行了物理检验。结果表明,该水泥具有快硬早强和强度稳定的特点,达到了425~#硫铝酸盐型快硬早强水泥的各项指标。该研究表明该矿渣完全可以用来生产快硬早强硫铝酸盐水泥。     

粉煤灰对混凝土热膨胀系数的影响

为了探讨了粉煤灰对混凝土热膨胀系数的影响,采用颗粒表面密封法和压汞法研究了不同品种的固相颗粒、孔隙率和龄期对水泥石热膨胀系数的影响,并采用扫描电镜和能谱分析验证了表面密封法的可靠性.实验结果表明:不同品种的固相颗粒对水泥石热膨胀系数的影响大小依次为Ca(OH)2、粉煤灰、水泥熟料、CSH凝胶;水泥石的总孔隙率随龄期的增长而减小;混凝土热膨胀系数随水化龄期的增长而升高,随粉煤灰掺量的增加先升高后降低;粉煤灰对混凝土的热膨胀系数有明显影响.     

垃圾焚烧飞灰胶凝活性初探

飞灰是生活垃圾焚烧后烟气除尘器收下的物质 ,其主要成分属CaO—SiO2 —Al2 O3 —Fe2 O3 体系 ,与目前常用的高炉矿渣、粉煤灰等辅助性胶凝材料非常接近 .通过实验 ,研究了飞灰的物理性质以及其掺入水泥后对硬化水泥浆体力学性能和水化机理等的影响 ,初步探讨了飞灰作为辅助性胶凝材料利用的可行性 .研究表明 ,飞灰的水化反应活性较低 ,飞灰的掺入在一定程度上延缓了水泥的水化过程 ,但其水化可以形成适量钙矾石 ,从而对强度发展较为有利     

石膏对阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及浆体组成的影响

利用前期合成的阿利特-硫铝酸钡钙水泥,应用XRD、SEM-EDS等研究了随石膏掺量的改变对新型胶凝材料阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及水化浆体组成的影响.研究结果表明:随石膏掺量增加,水化浆体的水化程度大致趋势是先增加后降低;阿利特-硫铝酸钡钙水泥最佳铝硫比为1.0/1.0,此时硬化浆体在标准稠度加水量下1d、3d和28d龄期的水化程度分别达到48.3%、57.6%和75.3%.XRD及SEM-EDS分析表明在最佳铝硫比1d、3d龄期时水化产物就已大量形成,结构致密.     

掺合料对硫铝酸盐水泥性能的影响

研究了不同掺量的矿渣、粉煤灰、沸石粉对硫铝酸盐水泥砂浆抗折、抗压强度、Cl^-渗透性的影响；并通过XRD、SEM等方法对不同龄期的净浆水化产物进行分析。结果表明：在硫铝酸盐水泥浆体中，3种掺合料对强度贡献大小顺序为：矿渣〉沸石〉粉煤灰；浆体后期水化速度减慢，表现为后期强度增长不大；掺合料的加入可以增加结构致密性，提高抗Cl^-渗透能力，3种掺合料作用效果为：矿渣〉粉煤灰〉沸石粉。