碱激发矿渣-金尾矿基泡沫混凝土的制备及其特性研究

针对黄金尾矿堆存量大、处置困难、资源化利用率低等问题，为实现矿山尾砂的资源化利用，将黄金尾矿替代传统砂石骨料制备碱激发矿渣泡沫混凝土，并分析水灰比、稳泡剂掺量、泡沫掺量和水玻璃模数对浆体流动性、干密度、导热系数及抗压强度的影响规律。试验结果表明：水灰比从0.3增加至0.5的过程中，浆体流动度不断增加，干密度不断降低，导热系数和抗压强度呈先增加后降低的趋势，当水灰比为0.35时，导热系数和抗压强度达最大值；0.1%～0.4%的稳泡剂掺量对混凝土性能影响不显著；随着泡沫掺量的增加，混凝土结构形成大量连通孔，孔隙率增加，混凝土各性能均呈不断降低趋势；水玻璃模数是改善混凝土性能的关键因素，当水玻璃模数为1.6时，浆体流动度为149 mm,干密度为872 kg/m³,导热系数为0.088 W/(m·K),试样的3 d、7 d、28 d抗压强度分别为10.16, 14.67, 18.82 MPa。     

玻璃微珠/珍珠岩/稻壳灰对固井水泥性能影响

在将地热井抽取的热量运往地面的过程中,为减少热损失,采用掺入玻璃微珠、珍珠岩和稻壳灰配制新型保温固井水泥,对水泥样品的导热系数、抗压强度、微观形貌、孔隙率等进行测试,研究保温材料对固井水泥的性能影响。结果表明,珍珠岩对固井水泥的性能改善最大,珍珠岩掺量增加至20%,样品孔隙率降低5%,中值孔径尺寸降低41.3%;在38℃、60℃温度下水养8 h,抗压强度分别增大194.7%、49.9%;在30℃、60℃、90℃温度下,导热系数下降27.36%、25.37%、26.41%;孔隙率、孔径尺寸、连续性颗粒数量、掺料种类等是影响固井水泥抗压强度及导热性能的主要因素。     

铝硅酸盐聚合保温材料的性能影响因素研究

传统建筑外墙保温材料存在成本高、稳定性差等问题。为研制新型保温材料,利用超细偏高岭土、水玻璃和双氧水制备了铝硅酸盐聚合保温材料,采用单因素四水平试验研究了养护温度、双氧水用量和水玻璃含量对该聚合材料的导热系数、体积密度和抗压强度的影响。结果表明,导热系数和体积密度随着养护温度的增加先减小后增大,而抗压强度先增大后减小;导热系数、体积密度和抗压强度均随着双氧水用量的增加而先减小后增大;水土比越大,抗压强度越大,而导热系数和体积密度先减小后增大;为该类聚合保温材料在实际生产中的应用提供了指导性的理论依据。     

环保型多孔陶瓷材料的影响因素研究

以抛光废渣、高温砂、低温砂以及粘土为原料,制备了具有保温隔热功能的环保型多孔陶瓷材料,通过正交试验分析确定了最佳试验条件.在抛光废渣质量分数为38%、成型压力为20 MPa、烧成温度1185 ℃、保温时间30 min条件下,所研制的多孔陶瓷的体积密度为0.694 g/cm3、抗压强度7.7 MPa、导热系数0.321 W/m·K、耐火度大于1200℃并孔径为0.1～4 mm并成偏圆形且孔分布比较均匀.     

偏高岭土制备外墙保温材料试验

市场上现有无机保温材料导热系数低、保温性能差,为此,以偏高岭土为主要原料、水玻璃为碱激发剂、双氧水为发泡剂,通过聚合反应制备新型外墙保温材料,考察水玻璃用量、发泡剂用量和养护温度对保温材料密度、抗压强度和导热系数的影响。结果表明：当水玻璃与偏高岭土质量比为1.0、双氧水用量为偏高岭土质量的2%、养护温度为60 ℃时,获得的保温材料导热系数为0.115 W/(m·℃)、密度为356 kg/m3、抗压强度为0.821 MPa。试验结果可以为偏高岭土制备外墙保温材料工艺提供技术支持。     

利用拜耳法赤泥制备烧胀陶粒的研究

以拜耳法赤泥为主要原料,通过掺加废玻璃、粉煤灰等固体废弃物,再加入少量的添加剂制备烧胀陶粒。结果表明,赤泥的掺加量和焙烧温度是影响陶粒的物理性能和显微结构的主要影响因素。当赤泥的掺加量为50%、焙烧温度为1140℃时,可得到外表面玻璃化程度良好、内部孔隙比较均匀、以封闭孔为主的陶粒。该陶粒的主要成分为赤铁矿、水钙铝榴石、钙长石、钙钛矿、霞石和玻璃体。陶粒的颗粒抗压强度为0.6kN,吸水率为0.4%,表观密度为1.31g/cm3。     

烧结制度对煤矸石基发泡陶瓷的性能影响

本文利用煤矸石为主要原料,以高温熔融法制备发泡陶瓷,采用正交实验的方法,通过极差分析与方差分析来研究烧结制度对发泡陶瓷抗压强度、体积密度、导热系数的影响规律,并综合分析得出最优烧结制度.研究结果表明,对发泡陶瓷抗压强度和体积密度影响由大到小的烧结制度参数排名均为烧结温度、预热温度、预热时间、烧结时间;对发泡陶瓷导热系数...     

基于正交试验分析影响泡沫玻璃性能的主要因素

材料配比和烧制工艺均会对泡沫玻璃的性能产生较大影响。以碳酸钠掺量、粉煤灰掺量、发泡温度和发泡时间为主要因素,设计4因素3水平的正交试验,研究各因素对泡沫玻璃抗压强度和导热系数的影响。当粉煤灰掺量达到25%时,抗压强度显著提高;碳酸钠掺量和发泡时间分别为3%和30 min时,抗压强度达到最大;发泡温度对抗压强度的影响则不明显。当粉煤灰掺量、碳酸钠掺量、发泡时间和发泡温度分别在20%、3%、20 min和840℃时,导热系数最小。粉煤灰掺量在4个因素中对抗压强度和导热系数两个指标的影响均最显著,在设计泡沫玻璃配合比时,首先要确定合理的粉煤灰掺量。     

养护制度对珍珠岩碱发泡轻质材料性能的影响

以珍珠岩为原料,Na OH为活化剂,制备一种轻质高强的发泡材料。采用热重-差示扫描量热(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、超景深显微成像和傅里叶红外光谱(FTIR)对轻质发泡样品的热稳定性、晶相组成、结构形貌和特征化学结构基团进行表征。研究干养护、湿养护和交叉养护3种不同养护制度对轻质发泡样品体积密度、抗压强度、导热系数的影响。结果表明,在100℃干燥箱中干养护24 h时,样品的性能最优,体积密度为0.338 g/cm~3,抗压强度为5.465 MPa,导热系数为0.051 W/(m·K)。     

气化炉渣对铁尾矿烧结墙体材料性能的影响

为了降低铁尾矿烧结墙体材料体积密度和提高保温隔热性能,在尾矿中添加部分气化炉渣,采用挤出成型方法制备了铁尾矿烧结墙体材料.结果表明,在950℃烧结时,添加20%气化炉渣可以制备出密度低于1.45g/cm3导热系数低于0. 23 W/(m·K)、抗压强度高于30 MPa的墙体材料,为利用尾矿制备具有节能、利废、保温、隔热、低密度的新型墙体材料提供了一条新的途径.     

赤泥低温烧结制备长石—刚玉质复相陶瓷

以拜耳法赤泥为主要原料,添加铝矾土熟料、锂瓷石在低温条件下制备长石-刚玉质复相陶瓷。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对陶瓷的物相组成和形貌进行分析。研究了赤泥的含量、烧结温度等对陶瓷的体积密度、收缩率、吸水率、孔隙率、抗压强度的影响。研究结果表明:当赤泥在原料中的质量分数为60%、烧结温度为1 050 ℃时,制得复相陶瓷的性能最优,其物相组成为钙长石、刚玉、赤铁矿、石英、玻璃相以及少量的莫来石相,体积密度为1.85 g/cm3,收缩率为7.34%,吸水率为19.87%,抗压强度为79.48 MPa,其有害组分的溶出试验进一步表明钠、钾、钙等有害元素均稳定固化在产物中,产品在墙体装饰、陶瓷和耐火材料等领域具有广泛的应用前景。      

砂岩质煤矸石制备外墙泡沫保温材料

为寻求外墙泡沫保温材料的原料来源,以砂岩质煤矸石和抛光砖泥为主要原料,通过优化颗粒级配、陈化增塑、添加无机增塑剂等措施,探索提高原料可塑性、生产合格制品的工艺技术。通过抛光砖泥和添加剂掺量的不同,分析掺入料对制品体积密度、抗压强度、导热系数的影响,设计正交试验确定适宜的添加剂含量;以对烧结制度影响较大的预热温度、预热时间、烧结温度和保温时间为4个因素设计正交试验,确定烧制保温材料的最佳烧结制度。该研究结果为综合利用工业废料制备新型建材提供了新的途径。     

烧结温度对河津赤泥物相和物理性能的影响

为了给赤泥的陶瓷化应用提供基础依据,以山西河津某铝厂赤泥为对象,研究了烧结温度对赤泥物相和物理性能的影响。结果表明：试验用赤泥的主要矿物相为钙铝黄长石和石英,有少量钠长石、钙钛榴石和钙铁榴石。在高于1 000 ℃的温度下烧结时,随着烧结温度的提高,赤泥中石英、钠长石和钙钛榴石的含量逐渐减少,钙铝黄长石和钙铁榴石含量逐渐增加。试验赤泥陶瓷化的适宜烧结温度为1 150 ℃,此时烧结赤泥的体积密度为1.82 g/cm³,吸水率为19.9%,气孔率为36.0%,抗压强度为58.8 MPa。高温下赤泥中钙铝黄长石和钙铁榴石含量的增加及玻璃液相的生成是提高烧结赤泥抗压强度,促进赤泥陶瓷化的关键因素。     

烧结助剂添加对某黄金尾砂制备发泡陶瓷的影响

以黄金尾砂制备发泡陶瓷应用前景广阔,但存在烧结温度过高等问题,烧结助剂的添加可以有效降低发泡陶瓷的烧结温度。以氟硅酸钠和钠长石的混合物为烧结助剂,采用无压粉体烧结法制备黄金尾砂发泡陶瓷,研究了氟硅酸钠和钠长石添加比例对黄金尾砂发泡陶瓷微观形貌、抗压强度、体积密度及显气孔率的影响。结果表明：随着氟硅酸钠所占比例的增加,样品的抗压强度和体积密度均先上升后下降,显气孔率先减小后增大,孔径尺寸和分布的均匀性变好;当氟硅酸钠与钠长石添加比例为5∶3、烧结温度为1 050 ℃时,可以成功制备出体积密度455 kg/m3、抗压强度4.7 MPa、显气孔率21%、气孔分布均匀的黄金尾砂发泡陶瓷。适量添加钠长石可以增加气孔数量,添加过量则会因为高温下低黏度液体含量过高而导致孔结构坍塌;烧结助剂应该以氟硅酸钠为主,根据不同要求添加适量的钠长石以提高显气孔率。     

利用造纸白泥及锂盐尾渣制备轻质保温墙体材料

本实验将未经预处理含水40％左右的造纸白泥,通过复配适量的分散剂、促凝早强剂及表面活性剂等外加剂后,经80℃、12h蒸汽养护,制备了不同容重的“造纸白泥-锂渣-水泥复合发泡保温墙体材料”及对应的基体,并测试了其力学性能与热工性能.结果表明:白泥掺量达50％的复合基体,3d抗压强度可达24.1 MPa,测试结果重现性好;残碱固化效果较佳,加速测试结果未有泛霜.同容重条件下,造纸白泥和锂渣的掺入没有显著改变该体系的力学性能与保温性能,掺20％锂渣样品的28d抗压强度高于对比样;容重为600 kg/m3时,二者各掺30％样品的导热系数低至0.08 W/(m· K).     

大比例掺用铁尾矿制备轻质保温墙体材料

以水泥为胶凝剂、黄石市灵乡铁矿尾矿为主要原料制备轻质保温墙体材料,研究了轻骨料膨胀珍珠岩、铁尾矿及其碱性激发剂掺量和水灰比对试件抗压强度、容重、导热系数的影响。结果表明：试验用碱性激发剂对铁尾矿的活性有显著的激发作用,从而可提高铁尾矿的掺用比例、减少水泥用量;当水泥、铁尾矿、激发剂、膨胀珍珠岩的质量比为1∶2.5∶0.25∶0.63,水灰比为0.8时,试件28 d的抗压强度＞5 MPa、容重＜900 kg/m3、导热系数<0.231 W/（m·k）,满足轻质保温墙体材料的性能要求。     

生活垃圾焚烧飞灰-粉煤灰基多孔保温材料的制备

以生活垃圾焚烧飞灰和粉煤灰作为原料, 以油酸钠为稳泡剂、双氧水为发泡剂制备多孔保温材料, 研究了原料配比、添加剂用量等因素对多孔保温材料抗压和隔热性能的影响。研究结果表明, 在飞灰/粉煤灰配比1∶1、油酸钠用量0.4%、水玻璃模数2.5、水玻璃用量10%、双氧水用量2%、水添加量40%条件下, 制备的多孔保温材料抗压和隔热性能优异, 其抗压强度和导热系数分别为0.48 MPa和0.091 W/(m·K)。     

聚苯颗粒/水泥复合材料的制备及性能

以普通42.5水泥为胶凝材料,添加废旧聚苯颗粒调节水泥性能,制备聚苯颗粒/水泥复合保温材料。研究聚苯颗粒添加量对复合材料干密度、吸水率、抗折强度、抗压强度等性能的影响,采用X射线衍射仪、红外光谱仪对聚苯颗粒/水泥复合材料制品物相结构进行表征。结果表明,复合材料主要水化产物为水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和水化硫铝酸钙(钙钒石)及少量碳酸钙和石膏。当聚苯颗粒添加量为0.4%时,复合材料28 d抗折强度和抗压强度分别为2.9 MPa和8.2 MPa,干密度为1210 kg/m³,吸水率为7.2%,综合性能较佳,有望作为一种外墙用轻质保温材料。     

La负载赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷制备研究

以赤泥和粉煤灰为主要原料,添加造孔剂制备了赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷基体,在基体表面负载稀土制备了La负载赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷。结果表明:赤泥和粉煤灰比例为8∶2,造孔剂添加量为40%,在1 020 ℃下烧结、保温60 min制备的多孔陶瓷的气孔率为52.5%、体积密度为1.83 g/cm³、碎裂应力为121.26 N,稀土负载量为1.61%,对Cr(Ⅵ)吸附量为0.405 6 mg/g。