黑渣粉掺量对水泥性能影响的研究

本文利用"黑渣粉",即煤变油项目排出的尾渣作为配制水泥的混合材,研究了不同掺量黑渣粉a(无石膏掺加的黑渣粉)、黑渣粉b(石膏掺量为10%的黑渣粉)对水泥的凝结时间、胶砂流动度、标准稠度用水量、胶砂强度的性能影响。试验结果表明:黑渣粉的掺入可降低水泥胶砂流动度,降低水泥凝结时间,水泥标准稠度用水量有所增加,但增加幅度不大;黑渣粉掺量越大,水泥强度下降幅度越大,当掺量为30%时,水泥胶砂抗压强度不符合技术要求。综上所述,黑渣粉掺量范围在10%~20%,水泥各项性能均能达到标准要求。     

偏高岭土-矿渣-磷渣地聚合物配比性能的研究

通过正交实验的方法，以地聚合物稠度、凝结时间、胶砂强度为研究依据，以偏高岭土、矿渣、磷渣、碱激发剂用量为研究对象，每个因素取3个水平，分析4个因素在各自水平上对地聚合物性能的影响。试验结果表明，偏高岭土用量是地聚合物稠度的最主要影响因素；偏高岭土和碱激发剂用量是初凝时间的主要影响因素，磷渣和偏高岭土用量是终凝时间的主要影响因素；偏高岭土用量是3 d 抗压强度的主要影响因素，矿渣用量是28 d 抗压强度的主要影响因素。按30%偏高岭土-40%矿渣-30%磷渣-10%碱激发剂制备的地聚合物具有良好的抗碳化性能，但收缩率较普通硅酸盐水泥高。     

碱活性磷渣掺量对水泥浆体性能和结构的影响

本文研究了经混合碱激发活性的磷渣,以不同比例取代水泥制得碱激发矿渣水泥浆体的凝结性能和抗压强度,并用扫描电子显微镜观察其硬化浆体的微观结构。研究表明:随着碱活性磷渣掺量的增加,浆体的凝结时间延长,各龄期抗压强度均下降,其中早期强度降低幅度较大,后期强度降低不明显。当碱活性磷渣掺量为30%时,浆体28d强度和纯水泥浆体的最接近。碱活性磷渣的掺入能有效地改善硬化浆体水化后期的微观结构,主要起到活化作用。     

改性磷渣对硅酸盐水泥性能的影响

研究了电石渣掺量,磷渣与电石渣的不同混合粉磨方式以及改性后磷渣掺量对硅酸盐水泥凝结时间和强度的影响.结果表明:改性磷渣等量取代水泥后,凝结时间随磷渣掺量的增加而增加;在相同磷渣掺量下,凝结时间随电石 ,渣掺量增加而减小.对于改性磷渣不同的混合粉磨方式,分别粉磨后在水中浸泡12h后效果最好,当磷渣掺量为30%,电石渣掺量为磷渣的40%时,初凝时间为143min,终凝为232min,略低于纯水泥的凝结时间.     

磷渣-水泥复合及碱磷渣胶凝材料力学性能实验研究

采用磷渣以20％、40％和60％的比例取代水泥制备磷渣-水泥复合胶凝体系(PSC-X)以及用浓度分别为6 mol/L、8 mol/L、10 mol/L和12 mol/L的NaOH溶液制备碱激发磷渣胶凝体系(PSA-X).测试了两种体系的标准稠度用水(NaOH溶液)量、凝结时间、胶砂抗折强度和抗压强度,并结合XRD、TG-DSC和SEM-EDS等技术手段对其进行了物相组成及微观形貌的分析观测.研究结果发现:磷渣的掺入使PSC-X体系的标准稠度用水量降低了13.6％左右.而凝结时间却明显延长.增加NaOH溶液的浓度,PSA-X体系的标准稠度用液量也随之增加,且均高于PSC-X体系.凝结时间则较PSC-X体系明显缩短.适量掺入磷渣,能明显提高水泥胶砂试件的抗压强度;PSA-X体系的抗压强度发展良好,其强度值随激发剂浓度提高而呈下降趋势.PSC-X体系主要有Ca(OH)2、C-S-H凝胶、AFt和C4AHx等水化产物,而PSA-X体系则是Ⅰ型C-S-H凝胶,还有一定量的方沸石存在.     

碱磷渣水泥的力学性能及微观结构

研究了以硅酸钠作为激发剂制备的碱磷渣水泥的特点及硅酸钠的模数、掺量和磷渣的比表面积对碱磷渣水泥性能的影响.结果表明:硅酸钠模数为1.2～1.5时碱磷渣水泥的抗压强度最高,并且其抗压强度随着硅酸钠掺量和磷渣比表面积的增加而增大,其后期强度稳定增长.碱磷渣水泥的主要水化产物是水化硅酸钙、方沸石、水化硅铝酸钙.     

粉磨时间对煤气化渣复合胶凝材料的性能影响研究

将煤气化渣粉磨后以20%的掺量配制煤气化渣复合胶凝材料,研究粉磨时间对煤气化渣复合胶凝材料细度、标准稠度用水量、凝结时间、复合胶凝材料砂浆力学特性以及干缩特性的影响。结果表明,复合胶凝材料的细度、标准稠度用水量、凝结时间、复合胶凝材料砂浆力学特性及干缩特性随煤气化渣粉磨时间的延长有明显变化,当粉磨时间达到70 min时,其各项性能均达到最优。煤气化渣复合胶凝材料可达到PC32.5水泥的强度标准,干缩特性低于PC32.5水泥砂浆。     

粉磨时间对煤气化渣复合胶凝材料的性能影响研究

将煤气化渣粉磨后以20%的掺量配制煤气化渣复合胶凝材料,研究粉磨时间对煤气化渣复合胶凝材料细度、标准稠度用水量、凝结时间、复合胶凝材料砂浆力学特性以及干缩特性的影响。结果表明,复合胶凝材料的细度、标准稠度用水量、凝结时间、复合胶凝材料砂浆力学特性及干缩特性随煤气化渣粉磨时间的延长有明显变化,当粉磨时间达到70 min时,其各项性能均达到最优。煤气化渣复合胶凝材料可达到PC32.5水泥的强度标准,干缩特性低于PC32.5水泥砂浆。     

用固硫渣作土壤固化剂的可行性研究

研究了用固硫渣复掺碱激发剂制作土壤固化剂的可行性。结果表明,当固硫渣掺量为10%,碱激发剂掺量为5%时,试件7天抗压强度达到2.54MP,满足规范要求;碱激发剂掺量为5%,固硫渣掺量控制在50%以内时,随着固硫渣掺量增加,固化土样无侧限抗压强度提高。     

CaO对磷渣硅酸盐水泥水化硬化影响的试验研究

通过对磷渣水泥凝结时间、力学性能、化学结合水和磷渣反应率的测定,以及XRD和SEM分析,研究了不同掺量的CaO对磷渣水泥的水化性能和微观结构的影响。结果表明,随着CaO掺量的增加,磷渣水泥的强度增加,当CaO的掺量超过2%时,磷渣水泥3d和28d抗压强度下降。CaO对磷渣活性的激发主要发生在磷渣水泥水化早期,掺2%CaO的磷渣水泥28d的磷渣反应率只比1d时增加了4.1%。     

富镁镍渣-粉煤灰基地质聚合物的制备与性能表征

以工业固体废弃物富镁镍渣和粉煤灰为原料,以水玻璃和NaOH为碱激发剂,制备了一系列富镁镍渣-粉煤灰基地质聚合物。研究了不同粉煤灰掺量对地质聚合物力学性能的影响,并测定地质聚合物的线性收缩和碱溶出,通过XRD、IR、DTA等手段对产物进行表征。结果表明:富镁镍渣-粉煤灰基地质聚合物的强度随粉煤灰的掺入先升高后降低,当掺量为30%(质量分数)时,地质聚合物的抗压强度可达最高值22.15 MPa,较镍渣基地质聚合物强度提高42.2%;XRD分析表明富镁镍渣中MgO以镁橄榄石相存在,而非游离态,故地质聚合物具有良好的体积安定性。     

三乙醇胺对水泥流变性能和水化的影响

采用标准稠度用水量、凝结时间、流变性能、力学强度、XRD、SEM等手段,研究不同掺量的三乙醇胺对水泥流变性能和水化的影响.掺0.15％ TEA后,水泥10 min和30 min的塑性粘度、屈服应力均降低,增加了水泥浆体的流动性,延长了水泥的凝结时间.掺0.20％ TEA对水泥具有促凝作用,促进了水泥的水化,10 min和30 min的塑性粘度、屈服应力均增大,降低了水泥浆体的流动性.随TEA掺量增加,减少了水泥标准稠度用水量,促进了水化产物AFt的生成,提高了水泥净浆强度.     

镍渣掺量对硅酸盐水泥物理力学性质的影响

以水淬镍渣为原料,经机械球磨、筛分、陈化等工艺对镍渣进行预处理;将预处理后的镍渣加入到硅酸盐水泥熟料中,经二次球磨后制备镍渣水泥,研究了镍渣的掺量对水泥基本性能的影响.结果表明:镍渣掺量对水硅酸盐水泥的物理力学性能有重要影响.当将预处理后的镍渣以0％～20％等量取代水泥熟料时,水泥的标准稠度用水量下降,凝结时间增长,体积安定性良好,强度有所降低,但主要指标均满足水泥基本性能的要求.当镍渣掺量为20％时,制备的水泥胶砂试块3d和28 d抗压强度分别为23.6 MPa和40.2 MPa,抗折强度分别为5.2 MPa和8.6 MPa.     

磷渣硅酸盐水泥物理性能及其改善途径初探

以多种磷渣样品为研究对象,协同多家试验单位共同探讨了水泥强度检验方法采用ISO法后,磷渣水泥的物理性能及其改善途径。研究发现,磷渣掺量由20%增至60%时,水泥抗折和抗压强度均大幅下降,凝结时间随磷渣掺量增加而显著延长。磷渣与矿渣等混合材复掺,可在一定程度上改善水泥性能;而通过提高水泥细度以及在磷渣中掺入少量钙质和硅铝质材料,可明显提高磷渣水泥强度(约10MPa),大大缩短凝结时间(约4h),改善磷渣水泥物理性能。     

超细磷渣粉对水泥性能的影响

为了研究超细磷渣粉对水泥性能的影响,测试了普通磷渣,4 μm、2μm超细磷渣-水泥复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、水化热、胶砂抗压强度.结果 表明:与纯水泥相比,超细磷渣掺入使复合胶凝材料标准稠度用水量增大5.6％～12.6％,凝结时间延长;普通磷渣-水泥复合胶凝材料相比于纯水泥水化速率缓慢,第二水化放热峰时间延迟8.26h;超细磷渣-水泥复合胶凝材料相比于普通磷渣-水泥复合胶凝材料水化放热速率增大,第二水化放热峰提前5.5h,超细磷渣-水泥复合胶凝材料120 h水化放热总量接近纯水泥;超细磷渣-水泥复合胶凝材料3d、7d抗压强度与水泥胶砂强度持平,28 d抗压强度超过水泥胶砂强度.超细化处置可增强磷渣的活性,促进磷渣本身的火山灰反应,提高水泥基材料性能,对实现磷渣的资源化利用具有重要意义.     

低钙粉煤灰地聚物的流变性能、凝结时间和抗压强度

地聚物具有低碳环保的优点，但低钙粉煤灰地聚物存在黏度高、常温凝结时间过长、强度低等问题。本文研究了液固比、碱溶液浓度、减水剂掺量、矿渣掺量等因素对低钙粉煤灰地聚物流变性能、凝结时间和抗压强度的影响。结果表明：新拌地聚物的流变曲线与修正Bingham模型的拟合度较高；屈服应力受矿渣掺量影响最大，随矿渣掺量增大而增大；塑性黏度受液固比影响最大，随液固比升高显著下降。纯低钙粉煤灰地聚物常温凝结缓慢，初凝时间超过8 h,终凝时间超过23 h,当液固比为0.40、碱溶液质量浓度为29%(质量分数)、矿渣掺量为25%(质量分数)时，初终凝时间分别大幅缩短至54、145 min, 7 d抗压强度达到23.2 MPa。掺加0.3%～0.5%(质量分数)聚羧酸减水剂后，纯粉煤灰地聚物的28 d抗压强度提高约20%。     

气化渣对硅酸盐水泥强度和微观结构的影响研究

气化渣是近年来兴起的煤化工工业产生的主要固体废弃物.研究了不同掺量的气化渣粉对普通硅酸盐水泥的凝结时间和抗压强度的影响规律,并采用XRD、FT-IR和SEM微观测试手段分析了气化渣在水泥浆体中的作用机理.结果 表明,未反应气化渣在水泥浆体中主要以团聚状态存在,低掺量气化渣(10％)在水泥浆体中能起到成核作用,有利于水泥发生水化反应,提高水泥浆体中水化产物数量,缩短凝结时间,提高水泥浆体抗压强度.气化渣掺量大于30％时,水泥浆体水化产物数量减少,水泥浆体结构松散,凝结时间随气化渣掺量增大显著延长,抗压强度明显降低.     

机械力化学效应对煤矸石水泥性能的影响

从充分发挥煤矸石潜在活性的观点出发,通过机械力化学作用对煅烧后煤矸石的活性进行进一步激发.将粉磨后不同细度煤矸石以不同掺量与熟料、石膏配置复合水泥,测定其3d、28d强度,标准稠度用水量和凝结时间.结果表明,经高能球磨后的煤矸石,其20%掺量的水泥胶砂强度可达53.8MPa,掺量为40%的水泥胶砂强度达到44.1MPa;煤矸石越细,标准稠度用水量越大,凝结时间越短.     

造气炉渣灰粉作水泥混合材的应用研究

研究了造气炉渣灰粉作为水泥混合材对水泥性能的影响,结果表明:掺入炉渣灰粉的水泥随着其掺量的增加,标准稠度用水量增加;掺量小于30%时,水泥的凝结时间基本保持不变,当掺量在30%～50%时,水泥终凝时间不超过5小时,满足一般结构工程施工快凝的要求;当掺量小于40%时,水泥的抗压与抗折强度均能达到32.5强度等级要求.     

碳酸钠、氢氧化钠与水玻璃复合激发对地聚物胶凝材料性能的影响

采用碳酸钠替代氢氧化钠调节水玻璃模数制备复合碱激发剂,研究不同碱掺量下碳酸钠掺入比例对地聚物胶凝材料净浆流动度、凝结时间及抗压强度的影响,并通过FT-IR、XRD和SEM试验分析地聚物胶凝材料水化产物的物相组成及微观形貌。结果表明,氢氧化钠与碳酸钠共同复合水玻璃的激发剂激发效果优于二者单独与水玻璃复合的激发剂,当碱掺量为6%(质量分数)、碳酸钠替代比例为40%(质量分数)时,地聚物胶凝材料净浆流动度为185 mm, 28 d抗压强度为94.4 MPa。碳酸钠替代比例增加可延长地聚物胶凝材料凝结时间,当替代比例为100%时,地聚物胶凝材料初凝时间、终凝时间可达372和420 min。不同碱组分激发剂作用时,地聚物胶凝材料水化产物相似,均以无定形铝硅酸盐C-(A)-S-H凝胶为主。