矿渣胶凝材料固结尾砂的微观实验

用X射线衍射、扫描电镜和热重!差示扫描量热方法表征了矿渣胶凝材料的水化产物和微观结构,研究了矿渣胶凝材料对尾砂固结过程的影响.微观实验结果表明:矿渣胶凝材料的水化产物主要为水化硅酸钙凝胶(C—S—H)、钙矾石(AFt)及少量的帕水钙石(Ca2Al4Si4O15(OH)2.4H2O)和沸石类矿物,随着养护时间的延长,矿渣胶凝材料在水化过程中发生晶体结构重组和重排;尾砂中的方英石、云母和碳酸盐类矿物(方解石、白云石等)是尾砂固结过程中的活性成分,能生成其他晶体矿物和胶凝状矿物,这是导致固结体微观结构不同的主要原因.     

钛石膏掺量对碱激发胶凝材料强度与水稳定性的影响

为了实现超硫钛石膏-粉煤灰胶凝材料在道路工程中的应用,需要研究高掺量钛石膏胶凝材料的水稳定性.设计了膏灰比为3:7、4:6、5:5、6:4、7:3的5组配合比,制作试件240个,分别进行了标准养护及1d、8d或22d浸水养护,测定了7d、14d、28d无侧限抗压强度,计算了软化系数,并采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射法(XRD)测试了材料的微观结构及化学成分.结果表明:钛石膏粉煤灰胶凝材料7 d强度增长缓慢,14～28 d强度增长显著,其中膏灰比为5:5时,胶凝材料14 d、28 d龄期抗压强度值最大,分别为4.4 MPa、5.3 MPa;浸水养护8 d、22 d,胶凝材料膏灰比为5:5的试件抗压强度最大,软化系数在0.82以上,因此膏灰比不宜超过5:5;胶凝体系中水化产物主要为钙矾石(AFt)、水化硅酸钙(C-S-H)、水化硅铝酸钙(C-A-S-H),28 d水化产物随养护龄期增多,材料强度提高.     

添加剂对石膏基复合胶凝材料的作用

研究了添加剂(促凝剂和碱性激发剂)对石膏基复合胶凝材料的宏观物理性能的影响.采用扫描电镜和X射线衍射等对材料的水化产物进行了表征.结果表明:当添加2%促凝剂和2%碱性激发剂时,形成的复合胶凝材料的强度和耐水性等宏观物理性能较佳.XRD物相分析表明,复合胶凝材料的水化产物主要有二水石膏(CaSO4·2H2O)和硅酸钙凝胶(C-S-H)以及少量的钙矾石(AFt)和硬硅钙石(Ca6Si6O17(OH)2).微观结构研究表明,硬化体中的二水石膏和钙矾结构骨架越致密,C-S-H凝胶含量越高,材料的强度等物理性能越好.     

CaO-TiO_2-SiO_2-NaAlO_2体系的反应行为研究

研究了Ca O-Ti O2-Si O2-Na Al O2体系下以锐钛矿为主的反应行为:热力学确定了平衡固相及其相对稳定程度;动力学计算反应级数、活化能,判断反应控制机制;钙化实验确定具体反应、分析了反应行为.结果表明Ca O-Ti O2-Si O2-Na Al O2体系的溶出反应行为如下:在质量比m(Ti O2)/m(Ca O)=1.42,m(Ti O2)/m(Si O2)=0.49,时间1 h,搅拌转速300 r/min,Na2O的质量浓度mk=220 g/L,分子比αk=3.1的条件下,Ti O2进入碱液生成Na2Ti O3,然后与Na Al(OH)4,Na2Si O3反应生成Al4Ti2Si O12,随温度升高Al4Ti2Si O12分解,生成钠硅渣和水化石榴石,温度继续升高,Ca Ti O3峰的强度逐渐超过其他物相成为钙化渣的主体,锐钛矿最终转型为稳定的Ca Ti O3,转变起始温度260℃.     

快硬早强磷渣基胶凝材料的制备及其微观结构研究

碱磷渣胶凝材料早期强度较低,不利于实现快速修补,通过在碱磷渣材料中掺入适量的石墨尾矿粉和普通硅酸盐水泥进行快硬早强磷渣基胶凝材料的研制.结果表明,掺入10%的普通硅酸盐水泥(占胶凝材料总质量的百分比,下同)和15%的石墨尾矿粉时,可有效提高碱磷渣胶凝材料的早期强度.当硅酸钠掺量为5%(以Na_2O计)时,所开发的快硬早强磷渣基胶凝材料胶砂试件的3d抗压强度27.3MPa、3d抗折强度4.1MPa,28d抗压强度56.8MPa、28d抗折强度8.3MPa,符合GB175-2007对普通硅酸盐水泥P.O42.5R的强度要求.运用XRD、SEM、综合热分析等微观测试技术研究了快硬早强磷渣基胶凝材料的水化硬化和微观结构.     

碱激发钢渣矿渣胶凝材料凝结硬化性能研究

通过对胶凝材料强度、水化热的测定和对水化产物种类及表观形貌的分析,探讨了缓凝剂和钢渣掺量对碱激发钢渣矿渣胶凝材料性能的影响,并对其水化特性进行了研究.结果表明:钢渣掺量为40%、矿渣掺量为60%时,外掺6%水玻璃激发剂和1%的K缓凝剂,所制得的胶凝材料的凝结时间和强度可以达到42.5R普通硅酸盐水泥的技术要求;碱激发钢渣矿渣胶凝材料的放热特性与碱激发矿渣胶凝材料类似,具有放热量小的特点;钢渣与矿渣组合有利于胶凝体系水化进程的发展,两者具有相互促进的作用.     

碱磷渣胶凝材料硬化浆体及其与骨料界面结构

为研究碱磷渣胶凝材料的高强机理,用扫描电子显微镜研究了碱磷渣胶凝材料硬化浆体结构及其与骨料界面的结构,用压汞法研究了硬化浆体孔结构,并与硅酸盐水泥浆体的结构进行了对比.结果表明,与硅酸盐水泥浆体相比,碱磷渣胶凝材料浆体结构非常致密,孔隙率很低,孔径细小,浆体与骨料界面结构紧密,不存在如硅酸盐水泥浆体与骨料界面区常存在的Ca(OH)2定向生长及较非界面区疏松的情况.     

两种土壤聚合物碱激发剂的激发效果对比

采用大液固比的方法对比研究了氢氧化钠和硅酸钠溶液对偏高岭石的激发作用,将反应到一定时间的浆体进行分离,对分离后的溶液和粉体分别进行分析.研究结果表明:(1)随反应时间的延长,偏高岭土与硅酸钠溶液反应分离后溶液中Si的聚合度增加,溶解的Al单体与溶液中的硅酸根离子聚合,分离后的粉体既有被碱侵蚀后的硅氧的碎片,也有铝单体与硅酸根离子聚合的胶团;(2)随反应时间的延长,偏高岭土与氢氧化钠溶液反应分离后溶液中的Si和Al含量不断增多,但硅和铝没有发生聚合,分离后粉体仅是偏高岭石在碱侵蚀下生成的碎片;(3)硅酸钠溶液中的硅酸根离子对土聚反应起到了重要的作用.     

生活垃圾焚烧炉渣集料的胶凝特征

为研究垃圾焚烧炉渣集料(BAA)的胶凝特征,以强度试验分析BAA的水硬性和火山灰活性,并采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析微观作用机理.结果表明,BAA含有水泥熟料矿物和活性SiO_2、Al_2O_3,体现出水硬性和火山灰活性特征.BAA中水泥熟料矿物遇水发生水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和Ca(OH)_2,活性SiO_2、Al_2O_3在Ca(OH)_2激发作用下发生火山灰反应生成C-S-H凝胶、水化硅铝酸钙等水化产物;BAA与水泥、水混合后,除上述反应外,活性Al_2O_3在硫酸盐激发下也发生火山灰反应生成钙矾石.BAA在水泥中的火山灰反应有一定延后性.湿法处理、长时间堆放BAA的胶凝活性分别较干法处理、短时间堆放BAA低.     

绿色低碱混凝土膨胀剂水化机理研究

文章介绍了利用工业废渣粉煤灰和天然原料石膏等制作的绿色低碱混凝土膨胀剂的方法。通过膨胀性能试验、X-rag衍射分析、扫描电镜(SEM)分析及差热(DTA)分析,研究膨胀剂与水泥发生的水化反应。结果证明,水泥中的C3S、C2S水化生成C-S-H凝胶形成强度组分,同时生成的Ca(OH)2与膨胀剂中的活性Al2O3、铝酸钙矿物及石膏反应生成钙矾石而膨胀,属于钙矾石类混凝土膨胀剂。     

Al2O3对碱硅酸反应的影响

采用分析纯Al2O3和烧铝矾土，以玻璃砂为活性骨料，通过测定砂浆棒的膨胀率及用能谱仪分析砂浆棒中C—S—H凝胶的组成，研究了Al2O3对碱硅酸反应的影响，并分析了其机理。结果显示，Al2O3对碱硅酸反应也有较好的抑制作用。其机理可能为Al^3＋对C—S—H中Si^4＋的取代作用加强了C—S—H对碱的结合能力。     

几种6000系汽车板铝合金的结晶相

通过扫描电镜/能谱、X射线衍射以及金相分析,针对几种6000系汽车板铝合金,研究了不同的合金成分对结晶相的影响.结果表明,合金铸造时形成的结晶相为Al1.9CuMg4.1Si3.3,Al8(FeMnCr)2Si,Al5(FeMnCr)Si,Al4(MnFeCr)3Si2,Al5(MnFeCr)12Si7以及Mg2Si.随Mg/Si,Mg/Cu质量比及Mn含量的增大,Mg2Si和Al(FeMnCr)Si/Al(MnFeCr)Si型结晶相数量增多.均匀化时,除发生Al5(FeMnCr)Si向Al8(FeMnCr)2Si相的转变外,其他结晶相的类型不变.在随后的固溶处理和时效过程中,结晶相不再发生变...     

Replacement of alkali silicate solution with silica fume in metakaolin-based geopolymers

A metakaolin(Mk)-based geopolymer cement from Tunisian Mk mixed with different amounts of silica fume(SiO_2/Al_2O_3 molar ratio varying between 3.61 and 4.09) and sodium hydroxide(10M) and without any alkali silicate solution, is developed in this work. After the samples were cured at room temperature under air for 28 d, they were analyzed by X-ray diffraction(XRD), Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy, environmental scanning electron microscopy, mercury intrusion porosimetry, ~(27)Al and ~(29)Si nuclear magnetic resonance(NMR) spectroscopy, and compression testing to establish the relationship between microstructure and compressive strength. The XRD, FTIR, and ~(27)Al and ~(29)Si NMR analyses showed that the use of silica fume instead of alkali silicate solutions was feasible for manufacturing geopolymer cement. The Mk-based geopolymer with a silica fume content of 6 wt%(compared with those with 2% and 10%), corresponding to an SiO_2/Al_2O_3 molar ratio of 3.84, resulted in the highest compressive strength, which was explained on the basis of its high compactness with the smallest porosity. Silica fume improved the compressive strength by filling interstitial voids of the microstructure because of its fine particle size. In addition, an increase in the SiO_2/Al_2O_3 molar ratio, which is controlled by the addition of silica fume, to 4.09 led to a geopolymer with low compressive strength, accompanied by microstructures with high porosity. This high porosity, which is responsible for weaknesses in the specimen, is related to the amount of unreacted silica fume.     

绿色熟料水泥的研究(续)

4.熟料的组成及煅烧实验表明,熟料的矿物组成及着色离子的掺量对水泥的强度、色彩以及水泥制品颜色的稳定性都能产生较大的影响。作者从大量方案中筛选出如表2所示的几组具有代表性的绿色水泥熟料,目的在于获得尽可能高的强度和颜色稳定的绿色水泥。熟料的烧成温度控制在1300～1450℃范围内,并在烧成温度下保温1小时。熟料出炉后用风急冷至室温,磨细后用 BDJ—D 型百度计测其色彩     

(Sr1-xCax)Al2O4:Eu发光材料的研究

以SrAl2O4:Eu发光材料为基础,通过对基质的部分修饰,合成了(Sr1-xCax)Al2O4:Eu磷光体,并利用XRD对其晶体结构进行了研究.结果表明,加入Ca后,原来在室温下稳定存在的属于单斜晶系的鳞石英结构SrAl2O4相逐渐变成六方晶系,证明了Ca有稳定六方相的作用.同时研究了该发光粉的发射光谱,并讨论了Ca的引入对发光性能的影响.     

反应热压法制备B4C基复合材料的烧结致密化研究

通过在B4C中添加Si3N4以及少量的SiC和TiC,在1 820~1 900℃,30 MPa的热压条件下反应生成了B4C基轻质复合材料,烧结助剂为(Al2O3+Y2O3)。结合材料的断口SEM形貌,分析讨论了烧结致密化过程,结果表明:在相同烧结温度下,随基体相B4C含量的增多,复合材料变得更难烧结;对同成分组成的复合材料来说,随着烧结温度的升高,最终得到的材料致密度有所提高。两步烧结过程中的降温保温阶段,有利于放热反应的彻底进行,使最终复相陶瓷组织中含有少量细小的TiB2和BN相,同时,放热反应可以维持致密化进程的继续进行,这对于提高复合材料的强度和韧性有利。     

陶瓷刀具的初期破损研究

本文对国产几种牌号(氧化铝系和氮化硅系)的陶瓷刀片在车削淬硬钢时发生的刃具初期破损形式进行了分析、归类,从断口形态方面分析了陶瓷材料的断裂性质,基本弄清了陶瓷刀具初期破损与切削分力之间的关系,找到了不发生刀具初期破损的切削条件,为消除破损和更好使用陶瓷刀具提供了理论依据.     

自蔓延高温合成V_3TiNi_(0.56)Al_(0.2)贮氢材料——热力学分析(I)

计算了V2O5 TiO2 Al反应体系的绝热温度Tad=2879K,说明该体系易进行自蔓延反应;并且对产物中可能出现的各相的吉布斯自由能进行了讨论,结果表明V2O5 TiO2 Al体系生成V+Ti+Al2O3的趋势最大,生成物最稳定。     

陶瓷矿物改性MoSi2发热元件的组织结构和性能

以自蔓延高温合成的MoSi2和陶瓷矿物为原料,通过粉末冶金工艺制备了MoSi2发热元件,采用XRD,SEM和EDS等技术分析了MoSi2发热元件的微观组织结构和性能.结果表明:MoSi2发热元件的主要成分为MoSi2,Mo5Si3和陶瓷矿物.加入陶瓷矿物明显活化了MoSi2的烧结,降低了MoSi2的烧结温度,阻止了MoSi2晶粒的过度长大,使得发热元件具有比较均匀的组织结构以及较高硬度和断裂韧性.通电氧化可以使MoSi2发热元件表面生成一层以SiO2为主的含有少量MgO,CaO,Na2O,Al2O3等物质的玻璃相,提高了元件表面保护膜的稳定性.