聚乙烯醇添加物对石膏胶凝材料性能的影响

研究添加了聚乙烯醇的石膏胶凝材料的胶凝过程，测定了这种胶凝材料的物理－力学性能．结果表明，聚乙烯醇可作为石膏材料的增强剂．     

利用原状磷石膏制备石膏基复合胶凝材料的力学性能

以未经处理的原状磷石膏制备磷石膏基复合胶凝材料,测试磷石膏基复合胶凝材料的力学性能,考察生石灰的掺量、水灰比以及成型压力对磷石膏基复合胶凝材料力学性能的影响。结果表明:当生石灰掺量为4%时,磷石膏-矿渣复合胶凝材料具有较好的力学性能,矿渣微粉对磷石膏-粉煤灰复合胶凝材料的力学性能有增强作用。对于磷石膏-矿渣-炉渣复合胶凝材料,当成型压力超过3 MPa时,制备的材料力学性能明显下降。同浇注成型试样相比较,在5 MPa成型压力下的压实成型试样,材料孔隙率提高,特别对于200 nm以上孔所占体积分数来说,其所占体积分数要远远高于浇注成型试样,导致了材料微观结构劣化,力学性能变差。     

高性能胶凝材料中石膏的优化

高性能胶凝材料主要用于高性能混凝土,具有强度高、需水量小、水化垫低和收缩小等特点。按掺高效减水剂的胶凝材料的流变性能来优化石膏的掺量是高性能胶凝材料的特有技术之一。试验研究了石膏的掺量对高性能胶凝材料的需水量、凝结时间、强度、收缩性的影响,以此作为优化石膏掺量的依据。     

Ca2+化合物对低质粉煤灰胶凝材料的强度影响研究

用量比例。以正交试验为基础,对材料采用混合粉磨工艺,通过4种试验方案,研究在龄期7d、28d、60d时,生石灰、熟石灰、石灰石和脱硫石膏(统称Ca化合物)对低质粉煤灰胶凝材料的强度影响。试验结果表明:掺加生石灰较熟石灰可较大地提高胶凝材料的强度;掺加脱硫石膏和石灰石同样有利于提高胶凝材料的强度。经混合粉磨的石灰石粉可取代部分水泥,降低产品成本。同时,提出低质粉煤灰利用率高、经济可行的胶凝材料2     

精炼渣-转炉渣-矿渣-脱硫石膏胶凝材料组成优化及协同作用机理研究

为解决精炼渣大量堆存问题,提高转炉渣大掺量时固废基胶凝材料的强度,对精炼渣、转炉渣、矿渣和脱硫石膏材料组成进行了优化研究.首先,通过正交试验考察精炼渣、转炉渣、矿渣和脱硫石膏对胶凝材料抗压强度的影响,并进行回归分析;然后,建立非线性回归模型,优化胶凝材料配合比;最后,采用XRD,SEM和TG-DSC等表征方法分析精炼渣...     

全尾砂新型充填胶凝材料开发及其水化机理探讨

针对司家营铁矿全尾砂,利用石灰、脱硫石膏、矿渣等固体废弃物开展替代水泥的新型充填胶凝材料试验研究,并通过电镜扫描(SEM)和X射线衍射(XRD)分析,研究新型充填胶凝材料激发剂的水化机理,确定激发剂优化配比。研究表明,当料浆质量分数为68%、胶砂比为1∶8、石灰质量分数为3.5%、脱硫石膏质量分数为16.0%时能够满足司家营铁矿南区嗣后充填法采矿对充填体强度的要求。结果显示,新型充填胶凝材料胶砂体与水泥胶砂体相比,结构更致密、产状更粗大,水化产物主要为AFt晶体和无定型C-S-H凝胶,从而大幅度提高了新型充填胶凝材料胶砂体的龄期强度。     

提高芒硝石膏制品耐水性的研究

本文分析了芒硝石膏胶凝材料耐水性差的原因,综述了目前国内外提高石膏制品耐水性的措施,研究了水泥和沸渣粉提高芒硝石膏制品耐水性的原因。     

钢渣-矿渣-脱硫石膏复合胶凝材料的制备及水化机理

加速钢渣水化过程、胶凝活性激发对钢渣综合利用率的提高有重要意义。以矿渣和脱硫石膏为复合激发剂,基于交叉试验的设计方法,对复合胶凝材料的组成进行了优化,分析了复合胶凝材料的综合性能,采用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、扫描电子显微镜(scanning electronic microscopy, SEM)、傅里叶变换红外光谱(Flourier transform-infrared spectroscopy, FT-IR)等测试方法表征了复合胶凝材料的组成及结构,并以此揭示复合胶凝材料协同优化的机理。复合胶凝材料配合比的交叉试验结果表明：钢渣30%、矿渣60%、脱硫石膏10%,水灰比为0.5,28 d抗压强度为40.4 MPa,其他各项性能指标满足GB/T1346—2011要求。通过多项测试手段可以判断出,矿渣在脱硫石膏的激发作用下不断水解,缩短了水化诱导前期和延长了诱导期,提升早期水化反应程度,释放大量热量,生成了generates ettringite (AFt)和C—S—H凝胶。而浆体的pH值上升,促进钢渣水化反应,加速了浆体由液相反应转为固相反应,证明了...     

镁渣的活性激发及镁渣砖制备

激发镁渣的潜在活性对于镁渣的直接利用具有重要的意义.以镁渣为主要原材料通过掺加少量矿渣及活性激发剂配制胶凝材料并制备镁渣砖,研究了不同激发剂对镁渣胶凝材料活性的影响.结果表明:镁渣单独作为胶凝材料强度很低,与少量矿渣复合28 d抗压强度从1.8 MPa增长到27 MPa以上,NaOH对镁渣-矿渣复合胶凝材料的早期强度具有一定影响,而石膏对后期强度影响较大;80％的镁渣与20％的矿渣外掺5％的脱硫石膏能制备MU20等级的标准砖.     

原状脱硫石膏基水硬性胶凝材料体系的力学性能

通过系统研究矿渣原状脱硫石膏质量比、水泥、碱性激发剂生石灰粉、水胶比和减水剂对原状脱硫石膏水硬性胶凝材料体系力学性能的影响,确定最佳配合比.分析消化时间、养护制度对胶凝材料体系力学性能的影响,确定最佳制备工艺.试验结果表明,矿渣与原状脱硫石膏的最佳质量比为4∶6,水泥、生石灰、减水剂的最佳掺量分别为8%,7%,0.7%,最佳水胶比为0.26,这些组分均在脱硫石膏与矿渣质量和的基础上按质量比外掺.该原状脱硫石膏水硬性胶凝材料体系的最佳消化时间为18 h,最佳蒸养时长为21 h,最佳蒸养温度为60℃.     

钛石膏掺量对碱激发胶凝材料强度与水稳定性的影响

为了实现超硫钛石膏-粉煤灰胶凝材料在道路工程中的应用,需要研究高掺量钛石膏胶凝材料的水稳定性.设计了膏灰比为3:7、4:6、5:5、6:4、7:3的5组配合比,制作试件240个,分别进行了标准养护及1d、8d或22d浸水养护,测定了7d、14d、28d无侧限抗压强度,计算了软化系数,并采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射法(XRD)测试了材料的微观结构及化学成分.结果表明:钛石膏粉煤灰胶凝材料7 d强度增长缓慢,14～28 d强度增长显著,其中膏灰比为5:5时,胶凝材料14 d、28 d龄期抗压强度值最大,分别为4.4 MPa、5.3 MPa;浸水养护8 d、22 d,胶凝材料膏灰比为5:5的试件抗压强度最大,软化系数在0.82以上,因此膏灰比不宜超过5:5;胶凝体系中水化产物主要为钙矾石(AFt)、水化硅酸钙(C-S-H)、水化硅铝酸钙(C-A-S-H),28 d水化产物随养护龄期增多,材料强度提高.     

磷石膏基胶凝材料的早期性能研究

研究硅酸钠分别与不同早强剂复掺对磷石膏基胶凝材料(PGF)性能的影响,并通过X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)测试产物微观结构。结果表明:掺入硅酸钠和早强剂明显提高了磷石膏基胶凝材料的抗压强度,当掺入0.5%二水氯化钙和3%硅酸钠时,7、28 d抗压强度分别较未掺外加剂时提高了46.53%和59.51%,线膨胀率分别较未掺外加剂硬化体降低50%,28 d软化系数提高28%,使得胶凝材料的性能得到很大提高。     

添加剂对石膏基复合胶凝材料的作用

研究了添加剂(促凝剂和碱性激发剂)对石膏基复合胶凝材料的宏观物理性能的影响.采用扫描电镜和X射线衍射等对材料的水化产物进行了表征.结果表明:当添加2%促凝剂和2%碱性激发剂时,形成的复合胶凝材料的强度和耐水性等宏观物理性能较佳.XRD物相分析表明,复合胶凝材料的水化产物主要有二水石膏(CaSO4·2H2O)和硅酸钙凝胶(C-S-H)以及少量的钙矾石(AFt)和硬硅钙石(Ca6Si6O17(OH)2).微观结构研究表明,硬化体中的二水石膏和钙矾结构骨架越致密,C-S-H凝胶含量越高,材料的强度等物理性能越好.     

原状脱硫石膏聚苯颗粒轻质保温材料的制备与性能

在原状脱硫石膏胶凝体系研究的基础上,针对相关原料对原状脱硫石膏聚苯颗粒轻质保温材料各项性能的影响进行了实验研究.实验结果得到:保温骨料聚苯颗粒与原状脱硫石膏胶凝体系的最佳体积比为82.6%;纤维素醚与原状脱硫石膏胶凝体系的最佳质量比为0.5%;可再分散乳胶粉与原状脱硫石膏胶凝体系的最佳质量比为0.8%;聚丙烯纤维与原状脱硫石膏胶凝体系的最佳质量比为0.2%,各组分均外掺.根据最佳比制得的保温材料的各项性能均满足《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》(JG 158—2013)的相关要求.有效解决了原状脱硫石膏的资源化应用问题,为固体废弃物脱硫石膏的综合利用开辟了一条新途径.     

矿渣-钢渣-石膏体系早期水化反应中的协同作用

研究了矿渣-钢渣-石膏体系在水化早期的反应过程,侧重于分析单独变量条件下早期水化产物的种类、产生时间、相对产生量和微观形貌.结果表明:石膏和钢渣都可以激发矿渣水化,在矿渣-钢渣-石膏胶凝材料体系的早期水化过程中,矿渣、钢渣及石膏能够产生以生成钙矾石为驱动力的协同作用,主要水化产物是钙矾石和C-S-H凝胶.钢渣及钢渣与石膏混合物的极早期水化速度很快,对调节矿渣-钢渣-石膏胶凝材料体系的凝结时间具有重要意义.     

脱硫石膏-偏高岭土-水泥复合胶凝体系研究

对50%脱硫石膏和偏高岭土组成的辅助胶凝材料与50%水泥组成的复合胶凝体系进行了试验研究.结果表明:800℃热激活脱硫石膏为无水石膏,透射电子显微镜(TEM)分析表明存在明显空腔结构和晶体缺陷;脱硫石膏经400~800℃热激活处理后试样10min~7d的溶解速率不同,且经800℃热激活处理的脱硫石膏溶解速度最快;标养条件下选用经800℃热激活的脱硫石膏作为复合胶凝体系的组分能够获得较高抗压强度,而蒸养条件下可选用未经热激活的脱硫石膏;脱硫石膏与偏高岭土配比按CaSO4和Al2O3摩尔比控制,其比值在0.7~1.1范围内较为适宜,能够达到理想的强度且体积稳定性良好.     

基于正交试验的钢渣-石膏胶凝体系性能探究

以水胶比、钢渣掺量、偏高岭土掺量和羟丙基甲基纤维素醚掺量四个因素设计正交试验,研究了不同因素对石膏胶凝材料抗压强度和耐水性的影响。通过极差分析和方差分析得知,钢渣掺量和水胶比分别是影响石膏胶凝材料抗压强度和耐水性的最重要因素。利用综合评分法得到了石膏改性材料的最优配比：水胶比0.65,钢渣掺量5%,偏高岭土掺量7%,羟丙基甲基纤维素醚掺量0.6%。对此,进行了试验验证和微观机理分析。改性后复合材料的抗压强度和软化系数较纯石膏体系分别提高了25.27%和93.55%。     

废石膏模制备高强度α半水石膏的研究

根据“溶解－再结晶”机理，以陶瓷工业中的废石膏模为原料研制出α－型半水石膏模．讨论了蒸气操作压力和温度、烘干温度等因素对蒸压过程、产物成份和产物质量的影响．研究表明，以废石膏模为原料研制成的α－型半水石膏与天然纤维石膏矿石为原料得到的半水石膏性能基本相同，是一种高强度石膏胶凝材料．     

改性脱硫灰掺加矿渣粉煤灰制备生态型胶凝材料

分析了钢铁企业产生的脱硫灰的特性,通过实验进行了改性脱硫灰掺加矿渣粉煤灰等固体废弃物制备生态型胶凝材料的研究。研究结果表明：钢铁企业烧结工序产生的脱硫灰经高温改性后在制备胶凝材料过程中起到了替代石膏的作用;实验最优配比（质量分数）为粉煤灰4％、改性灰159／6、熟料18％、矿渣61％,再适当地辅以掺加激发剂和减水剂,可获得性能良好的具有较高强度的胶凝材料。     

利用响应面设计优化微细粒尾矿固结用矿渣胶凝材料配比的研究

为了研发适用于微细粒尾矿固结的矿渣胶凝材料,以粒化高炉矿渣为主要原料,采用Design-Expert软件中的响应面实验设计,考查了熟料、石膏配比及其交互作用对矿渣胶凝材料抗压强度的影响,并通过对实验结果的回归分析,提供了各因素对抗压强度影响的可视化模型。结果表明:与石膏相比,熟料为更为显著的影响因素,且随着养护龄期的延长,矿渣水化对熟料的需求量增加,对石膏的需求量减少;拟合的二阶回归方程模型具有良好可靠性,以3d养护龄期的抗压强度最大值为优化目标,可得出预测优化方案中熟料、石膏占矿渣质量的最佳百分比分别为52.47%、19.36%。与P·O 42.5普通硅酸盐水泥相比,矿渣胶凝材料具有早强和高效的特点,同等条件下,其3、28d的抗压强度可分别提高122%和104%以上。