液态渣火山灰效应的研究

从微观形貌、水化产物、显微硬度等方面对液态渣的火山灰效应进行了研究。结果表明,液态渣的火山灰效应可使混凝土的界面结构致密化,从而改善了混凝土的宏观力学性能。     

磷渣超细粉对高性能混凝土强度与耐久性的影响

研究了用磷渣超细粉代替部分普通硅酸盐水泥后高性能混凝土的各项性能,包括其力学性能、抗冻性能、抗盐蚀性能、抗渗性能、耐磨性能、抗碳化性能和砂浆收缩,并采用ＴＧ、ＸＲＤ和ＳＥＭ等分析了高性能混凝土的水化产物和微观结构,研究结果表明：加入磷渣超细粉后的高性能混凝土的力学性能有一定提高,耐久性能也有一定的改善,Ｃａ（ＯＨ）２含量减少,Ｃ－Ｓ－Ｈ凝胶增加,结构变得致密。     

工业废渣替代砂浆细集料的可行性研究

工业废渣替代水泥时,其替代率相对较小,为了大量使用工业废渣,本文采用常见的工业废渣粉(煤灰、锂渣和钢渣)替代砂浆中的细集料,探究工业废渣种类和替代率对砂浆力学和水化性能的影响。试验结果发现,砂浆的抗折/抗压强度在替代率分别为30%/30%(煤灰)、30%/30%(锂渣)和100%/70%(钢渣)时达到最高,比纯水泥砂浆分别高94.24%/82.56%、34.19%/36.20%和59.97%/40.84%。同时,适量的粉煤灰、锂渣和钢渣替代砂浆细集料后,也能提高砂浆的峰值应力和外载做功,增强砂浆的密实性。4种浆体的水化产物主要以CH、CSH和未水化颗粒为主,但未水化颗粒的种类和含量、CH和CSH的含量不同。对比发现,锂渣、粉煤灰和钢渣替代砂时的最佳用量是替代水泥时的3倍、4.5倍和15倍。因此,工业废渣替代砂浆细集料制备砂浆的方法是可行的,同时也为工业废渣在混凝土行业中的大量使用提供新思路。     

3D打印磷渣粉混凝土的试验研究

研究3D打印磷渣粉混凝土的工作性、力学性能和微观结构。在胶凝材料用量和胶砂比一定的条件下,采用不同掺量的磷渣粉配制3D打印混凝土,测试其可挤出性、建造性、流动性、有效打印时间和力学性能,观察硬化混凝土的断面结构,采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分析其水化产物和微观结构。试验结果表明:磷渣粉可作为3D打印混凝土的优质掺合料,适当掺量的磷渣粉可配制出工作性能和力学性能优异的3D打印混凝土;3D打印磷渣粉混凝土层面结合紧密,混凝土断面未观察到明显的连续孔隙;水化产物及其微观结构类似于普通磷渣粉混凝土。     

超细全尾砂新型胶结充填料水化机理与性能

针对全尾砂含泥质量分数较高、粒度低的特点,根据充填体作用机理,实验制备出以水淬渣为主要胶凝组分的全尾砂胶结充填材料.利用X线(XRD)和扫描电镜(SEM)对该充填材料的水化产物和微观结构进行研究.研究结果表明:该新型充填料克服水泥全尾砂充填体强度低、充填砂浆黏度大以及成本高等技术难题,抗压强度R28=5.30 MPa是水泥胶结材料的4.7倍,满足矿山充填要求.所配制的充填料有良好的流动性,可以实现浆体自流输送.新型胶结材料的主导水化产物为钙矾石和C-S-H凝胶.大量钙矾石在水化初期形成,是原材料具有较高早期强度的主要因素;钙矶石微观形貌特征为网状或针棒状结构,随着养护时间的增加,水化产物不断发育长大,孔隙逐渐被填充,浆体结构更加致密,具有良好的力学特性.     

液态渣粉煤灰陶粒混凝土性能的研究

研究以液态渣取代普通砂作细集料对粉煤灰陶粒混凝土强度、弹性模量的影响，并从微观机理上分析取代后弹性模量提高的原因。     

碱激发电炉镍渣的反应产物性能

为研究碱激发电炉镍渣的反应产物性能,使用氢氧化钠和水玻璃两种激发剂对电炉镍渣进行激发,测定反应放热、砂浆抗压强度、产物形貌和结构。试验结果表明:5%掺量的氢氧化钠激发电炉镍渣砂浆抗压强度最大;水玻璃掺量10%时,激发电炉镍渣的最佳模数为0.5;碱度高有利于前期抗压强度的增加,而硅酸根离子则有利于后期抗压强度的增加;无论使用氢氧化钠还是水玻璃,碱激发电炉镍渣只生成非晶态产物,且氢氧化钠激发电炉镍渣生成的凝胶较水玻璃激发生成的更为致密;相较于原料,碱激发电炉镍渣生成了硅氧连接聚合度更高的产物,但无法形成新配位形式的铝氧连接结构。     

磷渣砂特性及其对砂浆性能的影响

通过筛分和坚固性实验,利用扫描电子显微镜技术(SEM)和X射线衍射技术(XRD)研究了磷渣砂的几何性质、力学性能、化学成分和矿物组成。采用不同磷渣砂取代石英砂的比例配制砂浆,分析了砂浆的工作性能和力学性能。结果表明:经筛分配制的磷渣砂,其坚固性和碱活性都可以达到用砂要求,磷渣砂掺量对砂浆的性能影响显著,砂浆的抗压强度随磷渣砂掺量的增加先增大后减少。通过适当的配比设计,控制磷渣砂∶砂=2∶3(质量比)时,可以配制出各项性能指标均满足技术要求的磷渣砂砂浆。     

磨细钡渣对普通硅酸盐水泥水化历程的影响

测定不同磨细钡渣掺量下水泥-钡渣体系的抗折强度、抗压强度和水化热,结合X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术,分析磨细钡渣掺量对普通硅酸盐水泥水化历程的影响规律,探讨磨细钡渣资源化利用的技术方案。结果表明:随钡渣掺量的增加,水泥-钡渣浆体强度逐渐下降水化放热推迟,水化温峰消弱;由于稀释作用,钡渣抑制普通硅酸盐水泥1 d水化产物中钙矾石(AFt)和氢氧化钙(CH)的形成;钡渣中引入的大量可溶性SO2-4,使7 d水化产物中出AFt及石膏增加,当掺量质量分数达50%时,出现大量结晶较好的石膏晶体;磨细钡渣不具备较好的一次水化活性,可作为混合材应用于水泥工业。     

黄河砂与沙漠砂胶砂强度及微观机理

针对天然砂料日趋枯竭的问题,采用黄河砂和沙漠砂分别全部替代天然砂配置砂浆,通过扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)、X-射线能量光谱(energy dispersive spectrometer, EDS)和背散射电子(back scatter electrons, BSE)及元素扫描微观表征手段并联合力学强度试验,从宏微观角度揭示两种砂浆强度发展机理。结果表明：沙漠砂体系中胶砂界面处的钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)发育完善,养护前期大量层状Ca(OH)₂紧密堆积,强化了胶砂界面结构;沙漠砂砂浆中的Ca/Si随龄期增加1.64,黄河砂砂浆的钙硅比增加0.52,有效保证其强度稳定性;沙漠砂颗粒黏结性强,充分填充砂浆界面孔隙,优化了砂浆结构的密实性,从而提升了其力学强度。     

不同假想圆直径对燃烧器区域浓度场影响的数值模拟

针对上层燃烧器二次风假想圆直径为1000mm和加大为1500mm两种工况,通过数值模拟进行对比分析,研究六角切圆燃烧锅炉燃烧器区域的浓度场,模拟结果表明,适当改变一、二次风向心度能够有效地降低局部过高的颗粒浓度,从而抑制受热面结渣现象的发生。     

六角切圆燃烧锅炉炉内空气动力特性的研究与应用

建立冷志空气动力场模化试验后,对不同燃烧器布置工况进行试验研究,了解六角切圆燃烧锅炉炉内空气动力特性,分析其对炉膛和受热面结渣的影响,并把研究成果应用于其200MW锅炉机组的改造中,对工程实际具有很大的应用价值。     

掺矿渣微粉砂浆和混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能

通过实验研究了水胶比和矿渣微粉掺量对砂浆抗硫酸盐侵蚀能力的影响，并进一步研究了掺加矿渣微粉对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响．结果表明：普通磨细矿渣微粉只有在掺量大于65％(质量分数，下同)时，才能提高砂浆的抗硫酸盐侵蚀能力；而含激发剂的矿渣微粉掺量在50％以下时，便可提高砂浆的抗硫酸盐侵蚀能力；掺加65％的普通磨细矿渣微粉或者掺加50％的含激发剂的矿渣微粉，均能提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力．     

高耐磨钢渣水泥砂浆的研究

通过对钢渣种类、粒径及掺量对水泥砂浆耐磨性影响的研究,以及对掺加钢渣的水泥砂浆的后期稳定性和抗硫酸盐侵蚀性能的研究,探讨了利用钢渣制备高耐磨路面的可行性及工艺参数。该项研究对于提高路面的耐磨性和抗滑能力,增加道路混凝土的绿色含量具有重要的意义。     

橡胶集料风积沙混凝土力学性能试验与微观分析

为研究不同橡胶集料取代率对风积沙混凝土力学性能的影响规律,设计、制作10组不同配合比的混凝土试件,通过对各试件进行基本力学性能试验、SEM和EDS测试,对比分析了橡胶集料和风积沙对混凝土力学性能的作用机理,并研究了橡胶集料风积沙混凝土和橡胶集料混凝土2种试件水泥石砂浆界面过渡区的微观结构。研究结果表明,橡胶集料风积沙混凝土和橡胶集料混凝土试件的抗压、抗折、劈裂抗拉强度均随着橡胶集料取代率的增加而降低;折压比随橡胶集料取代率的增加而增加;橡胶的掺入使混凝土的界面过渡区更为薄弱,试件内部呈现出较多微小孔隙,导致混凝土强度的降低。     

攀钢工业固体废弃物现状及处置对策初探

介绍了攀枝花钢铁 (集团 )公司在矿石采选和钢铁冶炼过程中排出的大量土石渣、尾矿砂、铁渣、钢渣的堆置情况。讨论了工业固体废物对环境可能造成的影响以及所含矿产资源综合利用的现状。提出了对各类固体废弃物的处置设想 ,并将其作为二次固体资源开发利用分别提出了建议     

不同碱当量、粉煤灰和矿渣掺量对碱激发粉煤灰-矿渣地聚物力学性能及微观结构的影响

粉煤灰、矿渣复配组成碱激发复合水泥可以改善单一组分碱激发水泥的性能劣势。为了研究不同碱当量、不同粉煤灰和矿渣掺量对碱激发粉煤灰-矿渣砂浆力学性能、干燥收缩及微观结构特性的影响,采用抗压、抗折强度试验、吸水率试验、干燥收缩试验、微观扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)及傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)试验进行表征。结果表明:3、7、28 d龄期时,随着碱当量和矿渣掺量增加,粉煤灰-矿渣砂浆抗压、抗折强度呈逐渐增加趋势,吸水率和干燥收缩率呈逐渐下降趋势。其中龄期为28 d,碱当量为6%、矿渣掺量为100%时,碱激发粉煤灰-矿渣砂浆抗压强度达到峰值110.84 MPa,抗折强度达到峰值10.77 MPa,吸水率最小,为1.2%,与4%的粉煤灰-矿渣砂浆相比,碱当量为6%的砂浆干燥收缩率均减少10%以上。由微观分析知,粉煤灰-矿渣砂浆在碱激发作用下水化产物主要为铝硅酸盐凝胶和水化硅酸钙凝胶,粉煤灰掺量越大,凝胶结晶度越低。碱当量越大,体系水化产物数量越多,结构越密实。     

基于卷积神经网络的钢渣砂图像识别及图像变化规律

钢渣安定性检验是实现钢渣安全资源利用的关键,针对钢渣安定性检测方法的效率低且受到取样代表性不足的问题,提出一种基于卷积神经网络的钢渣砂图像分类模型SE-ConvNeXt。该分类模型针对钢渣砂的图像特征,在ConvNeXt网络中添加通道注意力机制SE-Net（squeeze and excitation network）。相比于原ConvNeXt和其他卷积神经网络模型,SE-ConvNeXt的收敛速度更快,训练过程更稳定,准确率更高。实验数据集采集于蒸汽处理前后的钢渣砂图像,钢渣砂的粒径为4.75-2.36mm和2.36-1.18mm。分别使用两个粒径的钢渣砂图像训练网络,并分析钢渣砂图像变化规律。模型预测两个粒径的钢渣砂图像数据集准确率分别为92.5%、94%,且两个粒级的钢渣砂图变化规律相似,随着蒸汽陈化时间的增加,变化程度逐渐变小,随后图像变化程度趋于稳定。分析粉化率的变化规律,钢渣砂粉化率变化规律与钢渣砂图像变化规律具有相关性,蒸汽处理的钢渣砂可通过钢渣砂图像评价体积安定性。     

高炉软熔带特性及初渣流动规律的研究

通过理论分析及模拟试验研究了高炉软熔带气体力学特性和初渣流动规律。初渣偏流的力学特性表明:初渣的偏流仅决定于其本身的重度和压力场性质,而与粘性力无关。同时通过软熔带结构特性试验可知,软熔带结构对阻力损失及初渣偏流的影响是一致的,即阻力损失越大,初渣偏流越严重。