不同养护制度下掺铁尾矿粉超高性能混凝土力学性能

采用铁尾矿粉取代石英粉配制超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC),研究不同养护制度下掺铁尾矿粉UHPC力学性能.结果表明:随铁尾矿粉取代率增加, UHPC流动度略有下降,力学性能基本不变;与标准养护相比,恒温水养和蒸压养护下掺铁尾矿粉UHPC抗压、抗折强度及折压比显著提升.结合微观试验结果发现,铁尾矿粉取代石英粉对水泥石显微硬度及孔结构无不利影响.恒温水养和蒸压养护下掺铁尾矿粉UHPC的水泥水化更充分,水化产物Ca/Si比值下降,水泥石显微硬度增大、孔结构改善;蒸压养护还可能显著激发硅灰、石英粉和铁尾矿粉的火山灰活性,参与二次水化,生成结构更致密的C-S-H(结构类Tobermorite晶体).采用铁尾矿粉取代石英粉制备力学性能达标的UHPC是可行的,此举将同时产生良好的环保和经济效益.     

铁尾矿的机械力化学活化及制备高强结构材料

以北京密云铁矿尾矿为原料,采用机械力化学方法对其进行活化,并采用粒度分析、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及红外光谱(IR)分析机械力化学效应对尾矿活性的影响.以铁尾矿为主要原料制备出抗压强度达到89MPa、尾矿总体掺量达到70%的尾矿高强结构材料.     

无机结合料稳定铁尾矿级配合成和力学性能试验研究

通过铁尾矿砂的土工液限确定无机结合料类型,按照无机结合料稳定铁尾矿的目标级配和碎石铁尾矿各档材料的筛分情况,当集料级配波动上下限在x×(1±2Cv)范围时,按照碎石铁尾矿使用比例合成级配进行无机结合料稳定碎石铁尾矿混合料重型击实试验和7d无侧限抗压强度试验.试验结果表明:无机结合料稳定类型为水泥粉煤灰;水泥:粉煤灰:碎...     

化学-高温-机械复合活化金尾矿及机理分析

尾矿制备辅助胶凝材料是实现尾矿产业化资源利用和减少建筑业碳排放的重要途径. 主要探究了不同活化方法下金尾矿的活性机理和水化特性. 采用高温活化、机械活化和化学-高温-机械复合活化等方法激发金尾矿的活性，探究不同活化方式对金尾矿活性的影响. 测定标准稠度用水量和凝结时间，分析不同金尾矿掺量对复合胶凝材料物理性能的影响. 通过XRD分析、SEM分析和火山灰试验研究了金尾矿的活化机理和水化特性. 结果表明：化学-高温-机械复合活化效果＞高温-机械复合活化＞机械活化＞高温活化. 在化学-高温-机械复合活化下，较原金尾矿28 d抗压强度比（58.25%），治化后的金尾矿强度提高到74.98%. 高温活化和机械活化会使得金尾矿的主要矿物相结晶度降低，但火山灰活性较低. CaO的存在有助于进一步降低结晶度，并在水化反应过程中，其提供的碱性环境，会产生活性SiO2和Al2O3，加速Ca（OH）2与活性SiO2和Al2O3反应，C—S—H凝胶和铝酸盐水合物含量增多，结构更加致密，抗压强度得到提升.     

粉煤灰对铁铝酸盐水泥水化过程的影响

通过测试流动度、凝结时间、水化热、电阻率、抗压强度、pH值以及水化产物等研究了不同掺量粉煤灰对铁铝酸盐水泥水化过程的影响。结果表明,掺入粉煤灰提高了水泥浆体的流动度,并缩短了凝结时间。铁铝酸盐水泥的早期水化速率较快,表现为早期水化放热较快,电阻率快速增长。掺入粉煤灰使得试件抗压强度降低,掺入30%粉煤灰的试件在3、28 d时的抗压强度较空白组相应值分别下降了40.4%、50.7%。在90 d龄期内,孔溶液的pH值呈现出先升高后降低的趋势,空白组试件的pH值在水化3 h时为11.09,在水化48 h时升至11.59,而后逐渐降低,在水化90 d时降至10.87。掺入粉煤灰可提高孔溶液的pH值。铁铝酸盐水泥的主要水化产物为钙矾石,而粉煤灰由于水化环境碱度不足未能发挥火山灰效应。     

钢渣粉和钢渣水泥的活性及水化机理研究

利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜、化学结合水量测定以及胶砂实验等方法研究了钢渣粉和钢渣水泥复合粉的活性和水化机理,研究结果表明:钢渣硬化浆体中的矿物组成含有水化产物C-S-H凝胶和Ca(OH)2,钢渣残余矿物C2F、Ca2(Fe,Al)2O5、CaCO3和RO相,和一些未反应的胶凝矿物C2S和C3S;钢渣、水泥和钢渣-水泥浆体三者的水化产物种类类似,微观结构形貌存在差异;14 d后掺钢渣水泥净浆试样的化学结合水量与水泥差距缩小,28 d后化学结合水量实测值大于计算值;钢渣掺量(质量分数)小于30%时,钢渣水泥胶砂的28 d强度高于水泥胶砂的28 d强度。     

基于均匀设计制备铁尾矿高强结构材料

 铁尾矿高强结构材料中,胶凝材料通常采用梯级粉磨的方式进行制备。为了优化梯级粉磨方案,通过均匀设计方法研究了梯级粉磨中各阶段粉磨效果对材料力学性能的影响。利用SPSS 软件中逐步回归分析方法建立了以强度为目标函数的回归方程,用Matlab 软件中的优化技术求出了铁尾矿制备高强结构材料的优化粉磨方案。结果表明：将梯级粉磨各阶段粉磨时间确定为21、67 和57 min,比表面积分别达到285、485 和550 m²/kg,制备出的高强结构材料测得抗压强度可达75.28 MPa。优化梯级粉磨方案的过程说明胶凝材料的制备过程中“微磨球效应”发挥了积极的作用。     

预电镀铁对活性钢热镀锌层的影响

研究了5种含硅钢板（含硅量分别为0．04％，0．09％，0．14％，0．28％和0．36％）预电镀铁后热浸锌时镀层中合金相的形成和生长规律．结果表明：预电镀铁能够显著抑制活性钢镀锌合金层的快速生长．对于Sandelin钢、薄的过Sandelin钢和含硅量较低（约0．28％）的过Sandelin钢，可在其表面预电镀厚度不超过10μm的铁层再热镀锌，以解决其镀层超厚问题．电子探针显微分析（EPMA）结果表明：钢中的硅会在钢基表面富集；随着钢基／镀层界面向钢基方向移动，富硅的α-Fe破碎成粒子或絮状物，以类似克根达尔效应中惰性标记物的方式穿过Г层进入δ层，从而促进δ层向钢基方向生长并吞并附近的Г层，令Г层逐渐消失．含硅钢预电镀铁后延缓并减弱了硅对热镀锌合金相的影响，故能在一定浸锌时间内抑制活性钢热浸镀锌层的快速生长，抑制时间随预电镀铁层厚度的增加而增加。     

铁尾矿合成镁橄榄石质耐火材料的反应机理

针对铁尾矿的环境污染和资源再利用问题,提出了利用铁尾矿添加轻烧镁粉合成镁橄榄石质耐火材料的原料,使用综合热分析方法确定发生反应的温度区间,尤其确定了特征温度点,并以之为烧成终点温度烧制试样,利用XRD、SEM、EDAX等先进手段进行检测分析,最后综合分析了铁尾矿和轻烧镁粉生成镁橄榄石的反应机理,确定了镁橄榄石的主要生成区间在1 400-1 700 K.     

晶化工艺对铁尾矿微晶玻璃微观结构的影响

以铁尾矿为主要原料制备微晶玻璃,通过DTA,XRD,SEM分析方法,全面考察了晶化温度和晶化时间对微晶玻璃结构的影响.实验发现:随着析晶温度的升高,主晶相钙铁辉石没有改变,但晶体形态和析晶率发生了较大的变化;随着析晶温度的升高,晶体的规则程度增加,晶体尺寸增大,析晶率呈先增加后减小的趋势;当析晶温度高于1250℃时,晶体分布均匀程度降低;最佳晶化温度为1200~1250℃,晶化时间为180 min.     

铁尾矿砂混凝土与钢筋粘结锚固性能试验

由于混凝土具有原材料丰富,成本低廉,成产工艺简单及经久耐用等优点而得到广泛应用,随之而来的对砂石等天然资源的需用量也越来越大,大量开采山石已造成水土流失或河流改道等严重后果,因此对新型混凝土的性能研究迫在眉睫。铁尾矿砂混凝土作为一种新型混凝土,由于其原材料丰富、废物利用等优点,其与钢筋之间的粘结锚固性能研究非常重要。根据72个HRB335钢筋在铁尾矿砂混凝土试块中的拔出试验,通过对不同的影响因素分析与普通混凝土的试验现象,研究其受力机理。     

黄金尾矿的硅酸盐特性研究

论述了黄金尾矿的物质组成，物理性质以及在硅酸盐建筑制品中所表面的工艺技术特性。     

羊拉铜矿尾矿料的物理力学性质

以云南省迪庆矿业公司羊拉铜矿的尾矿料为研究对象,按照该矿尾矿堆坝工艺(中线法)的颗粒组成要求,通过人工配料对该矿的全尾矿砂、粗尾矿砂、细尾矿砂的物理力学性质进行了全面测试与研究.对三种尾矿砂的测试结果分析发现:尾矿砂的压缩性、渗透性与尾矿的粒径、孔隙比的关系比较密切.尾矿的各向异性和非均匀性对尾矿的渗透性有很大影响,试验结果显示粗、细尾矿的渗透性都要大于全尾矿的渗透性.还对3种试样的抗剪强度特性进行了分析,试验结果不仅为羊拉铜矿尾矿坝的设计及其稳定性评价提供了基础数据,而且为研究尾矿土的工程力学特性等提供了更详实的资料.     

铁尾矿砂-膨润土混合材料导热性能

回填材料的导热系数是影响地源热泵系统性能的关键参数.在土壤中掺入石英砂、石墨、铁尾矿砂等导热性能较好的物质可以有效提高回填材料的导热性能.选用铁尾矿砂与钠基膨润土组成混合材料,制备不同掺砂率、不同干密度以及不同含水率的试样.使用TC3000E瞬态热线法导热系数仪测定试样导热系数,分析其与掺砂率、干密度、含水率、饱和度等...     

中温处理铁尾矿、钢渣及油页岩渣胶凝性能实验

从抗压强度和安定性两方面测试了中温处理铁尾矿、钢渣及油页岩渣后物料的胶凝性能,利用XRD对中温处理后物料的物相组成进行了分析.实验结果表明,温度对强度的影响最大,其次是时间,添加油页岩渣的物料中温处理后的强度要较未添加油页岩渣的物料强度高;对于安定性来说,条件的改变影响不大;随着温度的升高,时间的延长,物料中游离的SiO2越来越少,C2S增多,同时铁铝酸盐及铝酸盐的峰增多增高;在添加油页岩渣的条件下,更多游离的SiO2参加反应而生成硅铝酸盐或硅酸盐,提高早期抗压强度的物相增多;在本实验条件下物料中生成的物相对安定性影响不大.     

多孔材料的孔结构对其力学性能及破裂机制的影响

针对多孔材料的孔结构对其宏观力学性能及其破裂机制与耐久性的影响,对两种不同孔结构的多孔材料进行了单轴压缩和冻融循环试验,建立了能反映材料内部孔隙结构的三维非均匀数值模型,对两种多孔材料在单轴压缩下的破裂机制进行了分析.实验结果表明:孔结构对于金尾矿多孔材料的力学性能有显著影响.较大的孔隙率除会显著降低材料的抗压强度外,吸能性能会显著增加;在±25℃范围内冻融循环10次条件下的试验结果表明,当金尾矿多孔材料的孔隙率较小且为闭孔结构时,孔洞因冻融造成的孔壁颗粒脱落填塞而造成材料的抗冻性能有所提高;孔隙率较小时,金尾矿多孔材料在单轴压缩下的裂纹扩展主要从试件两端向试件中部扩展贯通为一条连续主拉裂纹,次生裂纹较少;而孔隙率较大时,压缩过程会出现大量微裂纹,最终主裂纹附近会伴随大量次生裂纹.     

链斗式提升机O形环与U形环受力分析及对比

本文分别建立了O形环与U形环的力学模型,推导出了载荷、应力分布的计算公式,并引用实例进行了对比分析。     

锌对低铬白口铸铁组织及机械性能的影响

本文在一定的试验基础之上,着重探讨了用Zn作变质剂对低铬白口铸铁进行变质处理后,其组织和机械性能的变化,并就试验结果进行了理论分析和探讨。     

不同粒级与结构铁尾矿渗透破坏模式判别方法

渗透破坏是引起尾矿坝事故的重要原因。渗透破坏模式不同，影响也不尽相同。有必要对其判别方法进行研究，进而有效预判可能发生的尾矿坝渗透破坏形式，从而更为有效的保护尾矿坝下游人员的生命与财产安全。通过开展铁尾矿的渗透破坏试验，电镜扫描观测，显微镜观测，对细颗粒含量与结构影响下的铁尾矿渗透破坏模式进行了分析。研究表明：1）应用现行的一些渗透破坏模式判别方法对铁尾矿渗透破坏模式进行判别时，其准确性降低。2）以达西定律为基础，提出采用渗透系数对平均孔隙直径进行计算的方法，这种方法可以有效计算均匀尾矿的平均孔隙直径，沉积尾矿粗、细粒层的平均孔隙直径。为后续尾矿渗透破坏模式的判别提供有力依据。3）提出了适用于铁尾矿的渗透破坏模式判别方法。对不同粒级与结构铁尾矿的渗透破坏模式判别准确性较高。开展砂槽试验，在较大尺度范围上对提出的铁尾矿渗透破坏模式判别方法进行了验证，结果较为准确。研究成果对维持尾矿坝安全运行具有一定指导意义。     

Some Factors Affecting on the Structure- formation and Mechanical Properties of As-Cast High Toughness Nodular Cast Iron

Using sand moulds for step-shape casting tests and different silicon percentage of nodular cast iron it was possible to separate structural variations produced during freezing from those occurring at Ac1 transformation temperature. The results show that an increase in silicon content leading to different variation in the matrix structure> leads to a changing mechanical properties of nodular cast irons. Tensile strength and elongation of obtained as-cast nodular cast iron with the composition of 3.9%C, 3.2%Si, 0.5%Mn are maximum of about 524.5N/mm2 and 19.8% accordingly. In the same nodular cast iron, but only with 0.1% Mn the silicon addition first increases after decreases elongation, impact toughness and hardness. But tensile strength changes to the opposite side.