粉煤灰基土聚水泥的制备与微结构

应用正交实验方法,利用扫描电镜与X射线衍射手段研究了粉煤灰基土聚水泥的制备条件与微观结构.研究表明:Na2O为粉煤灰加量的9.8%～10.6%、模数1.0～1.5是制备此种粉煤灰基土聚水泥合适的配方条件.在胶砂流动性可保证振动密实的前提下,降低砂浆的水固比可以提高制品的强度.在优化条件下制备出28 d抗压强度达64.4 MPa的土聚水泥胶砂.常温密闭保湿养护是比常温自然养护更合适的养护方式,前者可使试块的后期强度持续明显增长.粉煤灰基土聚水泥凝胶为非结晶相,与石英集料的结合紧密,这有助于得到良好的力学性能.     

钢渣粒度分布对钢渣水泥水化特性影响的灰度分析

利用机械激发的原理,从强度与Ca(OH)₂含量两个方面,研究不同球磨时间下钢渣粉的粒度特性以及比表面积对钢渣水泥胶砂水化性能的影响,同时采用灰色关联分析方法探讨钢渣颗粒粒径与钢渣水泥胶砂强度和水化程度的影响规律.结果表明:球磨时间增加,钢渣比表面积增大,活性随之增强;通过DTG热分析发现钢渣的比表面积的变化会影响水化产物Ca(OH)₂结晶和晶体生长速率;钢渣粉中10~20μm粒级对钢渣水泥强度促进作用最大,5~10 μm粒级对钢渣水泥28 d Ca(OH)₂含量促进作用最大,因此增加5~20 μm范围的钢渣颗粒含量,有利于提高钢渣活性.     

利用钢渣制备水泥熟料及性能研究

炼钢厂电弧炉产生的钢渣中化学成分与水泥原料的化学成分相似,利用钢渣作为水泥原料之一,可用来制备水泥熟料。水泥的主要原料是石灰石、页岩、河沙、钢渣,通过破碎矿物球磨制取原料的粉末、筛选、配比、混料、煅烧、破碎、球磨、混合、成型及性能的测试分析,可得出如下结论:水泥熟料会随钢渣掺入量增多出现烧结现象,钢渣掺入量最大值会因温度升高而降低,越大粘锅现象越严重;空冷方式优于炉冷方式,空冷得到的熟料硬化后几乎无开裂;15%的钢渣掺入量在1300℃煅烧,保温2 h,500℃取出空冷能得到性能最佳的水泥熟料,水泥水化硬化后不出现裂纹,硬度较高,密度最大,球磨后粒度较好。     

钢渣粉固化淤泥质水泥土强度特性试验研究

采用电子探针、X射线衍射、扫描电镜等研究方法,分析了钢渣粉的化学成分、矿物组成及微观结构,结果表明钢渣粉具有胶凝潜力。把钢渣粉作为淤泥质水泥土的外掺剂,制备钢渣粉淤泥质水泥土试块,通过无侧限抗压强度试验研究钢渣粉掺入比对淤泥质水泥土无侧限抗压强度的影响。试验发现在水泥掺量和龄期相同的条件下,随着钢渣粉掺量的增加,水泥土试块的无侧限抗压强度先增后降,当控制好钢渣粉掺量时,可以有效提高淤泥质水泥土的强度。最后,在结合试验数据的基础上,从理论上分析了水泥和钢渣粉加固淤泥质土的作用机理,为钢渣粉在水泥土中的应用提供了理论依据。     

钢渣粉煤灰复合水泥的研究

以钢渣、粉煤灰、水泥熟料为主要原料,并掺入少量激发剂,制备高混合材掺量高强复合水泥.研究钢渣细度、水泥的复合组分比例及激发剂对钢渣粉煤灰复合水泥性能的影响,并通过SEM、XRD分析激发剂对复合水泥水化性能的影响.结果表明:钢渣比表面积在310m2/kg以上时,钢渣具有较好的活性.激发剂可进一步增大钢渣、粉煤灰的水化活性,加快复合水泥的水化速度,从而提高水泥的力学性能,缩短水泥的凝结时间,但激发剂对复合水泥水化产物种类影响不大.     

矿渣掺量对偏高岭土基土聚水泥抗压强度及孔结构的影响

为提高偏高岭土基土聚水泥的力学性能,在偏高岭土中加入不同掺量(质量分数10%～50%)的矿渣,分析其对土聚水泥抗压强度的影响,并利用压汞仪和扫描电镜对80℃蒸养3 d的土聚水泥试样进行孔结构和断面形貌分析.实验结果表明:随着矿渣掺量的增加,土聚水泥的抗压强度显著提高,孔隙率呈线性减小,孔径分布逐步向微孔方向移动.当矿渣掺量为50%时,80℃蒸养3 d和7 d后抗压强度分别达到73.4和74.4 MPa,3 d龄期试块的孔隙率仅为4.46%,孔径尺寸小于20 nm.微观结构分析表明,矿渣的加入使土聚水泥结构更加致密,有利于土聚水泥抗压强度的提高.     

利用铁屑和钢渣制备抗辐射混凝土的研究

为解决钢渣资源化利用问题,研究钢渣和铁屑在制备抗辐射混凝土上的应用。通过混凝土试块配合比设计及强度检测,发现:随着铁屑掺量的增加,混凝土抗压强度逐渐增大,当铁屑掺量达到30%时,抗压强度出现最大值;随着钢渣掺量的增加,混凝土抗压强度逐渐下降,当钢渣掺量大于20%后,抗压强度下降明显。利用研究结论制备抗辐射混凝土试块,在配合比:胶凝材料∶细集料∶赤铁矿石∶水∶减水剂为1∶3.11∶3.84∶0.41∶0.01时,力学性能、密度及和易性较好。此时,胶凝材料组成:水泥∶矿渣∶钢渣7∶2∶1,细集料组成:赤铁矿砂∶铁屑∶硼玻璃粉为1∶1.28∶0.49(体积比为4∶3∶3),混凝土试块密度为3 550 kg/m3、强度等级为C30。     

正交实验钢渣碳化工艺条件

为提高钢渣碳化率及碳化后抗压强度,正交试验研究钢渣碳化工艺条件,并用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM) 测定分析相组成及晶体形貌.结果表明:各工艺条件因素对钢渣碳化的影响程度依次为:钢渣粒度>CO2气体压力>成型压力>碳化时间.实验得出最佳工艺条件为钢渣粒度<0.9mm,成型压力=100kN,CO2气体压力=1.5MPa,碳化时间=3h.     

钢渣免烧砖碳化影响因素研究

针对钢渣制品在使用过程中存在安定性不良的问题,本文通过钢渣免烧砖碳化试验,从钢渣粒度、碳化时间、CO2气体压力、物料水分和成型压力5个方面探讨了钢渣免烧砖中钢渣碳化的影响因素。在试验范围内,这5个因素对碳化增重量和试块强度均产生明显影响,但影响趋势不尽相同。X射线衍射、扫描电镜和能谱成分分析表明,钢渣碳化后形成了大量细棒状的Ca CO3晶体。碳化后试块压蒸安定性合格,抗压强度≥15 MPa。对钢渣进行碳化制作免烧砖,能充分利用钢渣,吸收温室气体CO2,节约能源和养护时间,是钢渣利用的有效途径。     

球磨时间对氯氧镁水泥生产工艺的影响

以氧化镁、氯化镁为主要原料制备氯氧镁水泥,通过球磨确定球磨时间与浆料表观黏度和球磨时间与固化时间的关系,得到了最佳工艺条件,研究表明球磨时间15 min左右,固化脱模时间在20-30 min之间.该研究对氯氧镁水泥制品成型过程具有理论指导作用.