固态碱组分碱矿渣水泥水化产物研究

本研究运用Ｘ射线衍射分析、红外光谱分析、差热分析、扫描电镜等方法详细研究了固态碱组分碱矿渣水泥各水化阶段水化产物的种类和形貌，为进一步阐明固态碱组分碱矿渣水泥的水化机理提供了理论依据。     

新型碱矿渣水泥的研制

研制了一种无硅酸盐熟料的新型碱矿渣水泥、矿渣掺量可达８０％－９０％，压强可达６５ＭＰａ以上，工业化生产具有能耗低，污染少，投资少的特点。     

碱矿渣水泥固化高放射性废液的研究

水泥固化高放射性废液的机理有三个方面：机械固化、吸附固化和化学固化（固溶固化）。从这三个方面出发,通过对碱矿渣水泥固化高放废液的研究,并结合国内外水泥固化高放废液的研究现状,初步分析和阐述了碱矿渣水泥固化高放废液的理论依据,指出碱矿渣水泥比硅酸盐水泥更适用于高放废液的固化。     

碱—矿渣水泥中碱组份(水玻璃)与强度及其发展的关系

本文论述了水玻璃作为碱组份在碱—矿渣水泥中的作用,研究证明:它为矿渣活性激发提供了碱性环境,又为碱—矿渣水泥提供溶胶体系。实验表明,浆体强度是由矿渣水化产物和水玻璃溶胶共同产生,指出了碱激发增强和溶胶增强作用的转换关系,并得出了实验数据。     

固态碱组分碱矿渣水泥碱──集料反应研究

本文运用“压蒸快速鉴定法”研究了固态碱组分碱矿渣水泥的碱──集料反应。研究表明，固态碱组分碱矿渣水泥的碱集料反应膨胀很小，不足以构成对混凝土的危害。     

对碱矿渣水泥-赤泥-粉煤灰免烧砖的研究

主要对利用碱矿渣水泥、赤泥和粉煤灰等材料制造免烧砖的技术进行了研究,使用了不同的激发剂 Ａ 和 Ｂ,并确定了各组分材料的最佳配比。在最佳配比条件下,制造的免烧砖的性能等级可达２０ 号以上。     

木质素磺酸钙减水剂在碱矿渣水泥系统中的吸附作用研究

本文通过测试木钙表面活性剂的掺量、激发剂品种、掺量等对表面活性剂在矿渣表面的吸附量的影响,结果表明：在碱矿渣水泥系统中,矿渣颗粒对木钙减水剂的吸附量随系统碱浓度（氧化钠当量）升高而降低;水玻璃模数对矿渣颗粒对表面活性剂的吸附量的影响为,当水玻璃模数在1.0到2.0范围内时,水玻璃模数越高,表面活性剂在矿渣颗粒表面的吸附量越小。     

碱-粉煤灰-矿渣水泥作GRC胶结材的试验研究

研究了影响碱-粉煤灰-碱矿渣水泥(AAFSC)的强度的因素．测定了其凝结时间。结果表明：当水玻璃掺量为3％，硅酸盐水泥熟料为5％以及适量减水剂，其28d抗压强度大于50MPa，且凝结时间正常。AAFSC浆体浸泡液的pH值随着水化龄期的生长而降低，SEM照片显示抗碱玻璃纤维在从FSC浆体中所受侵蚀极小。     

大体积浇注碱矿渣水泥中低放废液固化研究

用高掺量沸石碱矿渣水泥对模拟中低放废液进行大体积浇注固化,废物包容量(以硝酸盐计)为13.5%,水固比为0.34,水泥浆体具有良好的工作性.在去离子水中,固化体Cs+、Sr2+第42 d浸出率(GB7023-86、25℃)为2.5×10-5、1.3×10-6cm@d-1,整个浸出周期累积浸出百分数为0.7%和0.2%;MCC-1P法90℃28 d Cs+、Sr2+浸出率为3.1×10-4、2.2×10-5g@cm-2@d-1,浸出百分数为3.5%、0.2%;150℃时为5.6×10-4、3.0×10-5g@cm-2@d-1,浸出百分数为6.2%、0.3%,在盐卤溶液中浸出率相差不大,表明固化体能有效地持留Cs+、Sr2+,其他性能均符合大体积浇注的要求.     

碱矿渣（JK）水泥混凝土研究进展

本文通过大量文献资料，从原材料、水化机理、新拌混凝土的性质、硬化混凝土及其微结构、混凝土的耐久性、用途、经济性及当前存在的问题等诸多方面详细介绍了碱矿渣水泥混凝土这种集快硬、早强、高强、高耐久、低投入低成本、大幅度利用工业废渣等优，久于一身的新型建筑材料的研究和应用方面的情况。     

氢氧化钾-硅酸钠溶液对碱矿渣水泥水化行为的影响

固定水灰比为0.35,研究了氢氧化钾-水玻璃复合碱组分作用下碱矿渣水泥的凝结时间和抗压强度的变化规律。通过水化放热实验研究了4%碱当量不同模数的复合碱组分作用下碱矿渣水泥的水化动力学过程。结果表明：以氢氧化钾-水玻璃复合作为碱组分的碱矿渣水泥,低水玻璃模数条件下,溶液中氢氧根离子浓度高,矿渣溶解速度快,水化放热增长迅速,凝结时间短,强度高;高模数条件下,溶液粘度高,氢氧根离子浓度低,凝结时间长,强度较低;对比而言,溶液模数为1.5时,碱矿渣水泥的综合性能最佳。     

掺复合碱激发剂的矿渣水泥稳定碎石基层路用性能研究

为了克服矿渣水泥稳定碎石基层早期强度不足的问题,选择氢氧化钠与硅酸钠两种碱性激发剂对矿渣水泥的活性进行激发,根据单掺试验结果掺配出一种复合碱激发剂,并研究了该复合碱激发剂对水稳碎石基层无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度、抗压回弹模量及干缩性能的影响。试验结果表明,掺入氢氧化钠或硅酸钠均能有效激发矿渣水泥的活性,二者的合理掺量分别为6%与4%,按此合理掺量复配而成的复合碱激发剂具有比单掺更优异的效果;该复合碱激发剂较好地提高了基层试块的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度、抗压回弹模量,但对干缩性能产生了不利影响。     

碱激发剂对碱矿渣砂浆抗压强度的影响

研究了碱激发剂(Na_2SO_4、Na_2SO_4+NaOH、Na_2SO_4+Na_2SiO_3)对碱矿渣砂浆抗压强度的影响.研究表明,与单独采用Na_2SO_4作为激发剂时的碱矿渣砂浆抗压强度相比,采用Na_2SO_4和NaOH作为复合激发剂,碱矿渣砂浆抗压强度略低;采用Na_2SO_4和Na_SiO_3作为复合激发剂,碱矿渣砂浆抗压强度有明显的提高,但Na_2SiO_3掺量不宜超过2.5%.通过试验结果对比得出碱矿渣水泥最佳配方:普通硅酸盐水泥∶Na_2SO_4∶矿渣∶Na_2SiO_3=10%∶5%∶85%∶2.5%,所配制砂浆(最佳碱矿渣水泥∶砂∶水=492∶522∶168)的28d抗压强度达到53.7MPa.     

矿渣水泥活性研究

将矿渣、水泥粉磨成不同细度,以不同掺量、细度的矿粉与水泥相配伍,探讨其与矿渣水泥强度(以活性指数 表示)的关系.研究表明,在矿渣低掺量(质量分数25%)时,矿渣水泥早期(7d)胶砂活性指数与矿渣水泥总体细度、 水泥与矿渣的细度差均有关,即细度差愈大,总体细度愈粗,活性指数愈高;当矿渣掺量(质量分数)大于50%,细度 差与早期活性有更大的关联性———细度差愈大,活性指数愈高.矿渣水泥后期(28d)胶砂活性则与矿渣水泥总体细 度的关联性很大,细度愈细,活性愈高;而水泥与矿渣的细度愈接近,活性愈高.     

碱-矿渣水泥浆体的碳化过程研究

针对碱-矿渣水泥水化产物中不存在Ca(OH)2且碳化比较严重的现象,选择水玻璃和NaOH作碱组分,采用X-射线衍射仪和可变真空扫描电子电镜研究了碱-矿渣水泥浆体的碳化产物和微观形貌,结合氮吸附方法分析了碳化对碱-矿渣水泥浆体孔结构的影响.结果表明:碱-矿渣水泥浆体的碳化是CO2直接和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶发生作用的结果,碳化后生成的碳酸钙主要以方解石的形式存在;碳化后,C-S-H凝胶的Ca与Si原子比降低,浆体的比表面积增大,平均孔径降低,而累积孔体积的变化情况和碱组分有关.     

碱矿渣混凝土强度及流动性研究

矿渣主要是一种填充料或者代替部分硅酸盐水泥熟料加工成矿渣水泥,同时也是碱激发水泥的重要材料.通过改变粉煤灰、水玻璃、偏高岭土、硅灰以及石灰的掺量,评价其对碱矿渣混凝土和易性及立方体抗压强度的影响.试验结果表明:粉煤灰及水玻璃的掺入能够改善碱矿渣混凝土的和易性,其中粉煤灰改善效果更为显著,硅灰、石灰以及偏高岭土的掺入会降低碱矿渣混凝土和易性;粉煤灰、石灰及偏高岭土的掺入会降低碱矿渣混凝土28 d抗压强度,其中偏高岭土对强度影响最为显著,水玻璃、硅灰的掺入能够增强碱矿渣混凝土28 d抗压强度,其中水玻璃对强度的改善效果较为显著.     

矿渣对水泥性能的影响

矿渣作为油井水泥的一种外掺料,它的加入可以对水泥浆性能产生多方面的影响,表现在提高水泥石的抗压强度,改变水泥浆的稠化时间,可以使水泥石更加致密;电镜分析显示,矿渣的加入,可以大大加快水泥的水化速度,提高水泥石的早期抗压强度。     

矿渣颗粒级配对矿渣水泥性能的影响

随着矿渣排放量的急剧增加,环境问题日益凸显,同时出现了许多应用矿渣的新理论、新工艺.然而,大幅度提高水泥中矿渣掺量、相应降低水泥熟料含量,必然引起水泥性能的变化.必须通过试验验证配合比的合理性、安全性.本文主要用灰色关联分析方法研究了矿渣微粉颗粒级配对新型矿渣水泥强度的影响,新型矿渣水泥的矿渣掺量最高达到了70%.研究表明,矿渣粉的区间粒度分布与新型矿渣水泥强度的关联度有如下规律:对水泥的3 d早期强度贡献最大的是0～10 μm内的矿渣微粉,而对28 d强度贡献最大的是10～20μm的矿渣微粉.因此,通过改进粉磨工艺及矿渣微粉的颗粒组成,可以提高新型矿渣水泥的强度.     

含生活垃圾焚烧炉渣的碱矿渣水泥耐高温机理研究

为了探究生活垃圾焚烧炉渣（municipal solid waste incineration bottom ash,MSWI-BA）对碱矿渣净浆耐高温性能影响机理,采用MSWI-BA替换矿渣质量的6%制备碱矿渣水泥净浆（alkali-activated slag paste with MSWI-BA,AASBp）,研究了不同温度对AASBp的质量损失、热收缩和强度的影响。以普通硅酸盐水泥净浆作为对照组,结合多种微观手段揭示AASBp的耐高温机理,并与未掺MSWI-BA的碱矿渣水泥（alkali-activated slag paste without MSWI-BA,AASp）进行对比。结果表明：随着温度的增大,AASBp中水化硅铝酸钙的Ca/Si先降低后增大;在400 °C时,水化硅铝酸钙的聚合度最高,Ca/Si最低;Al-O键在600 °C断裂,而Si-O键在1000 °C断裂。与AASp相比,由于MSWI-BA提高了基体孔隙的连通性,高温后孔隙压力得到释放,AASBp具有更高的归一化抗压强度和耐高温性能。     

高温对碱矿渣水泥石微结构及力学性能的影响

研究了不同碱组分的碱矿渣水泥石在室温至1 000 ℃时强度的变化,运用DSC/TG, XRD和SEM分析了高温后碱矿渣水泥石物相及结构的变化. 结果表明：以钠水玻璃为碱组分的碱矿渣水泥石高温后的强度变化规律与以氢氧化钠为碱组分的矿渣水泥石相似. 受热温度在200 ℃时,碱矿渣水泥石可蒸发水的损失使得水泥石结构更加致密,抗压强度增加,抗折强度下降;400～1 000 ℃时,抗折、抗压强度均持续下降,其中,600～800 ℃时,碱矿渣水泥石发生固相反应,有钙黄长石生成,强度下降明显.