原状磷石膏基水硬性胶凝材料的制备与性能表征

以原状磷石膏(简称磷石膏)、水泥(P.O 42.5)、矿渣、粉煤灰为原料,将水泥、矿渣、粉煤灰粉体直接加入磷石膏浆体中进行浆粉搅拌,制备出磷石膏-矿渣-水泥基(PBC)和磷石膏-矿渣-水泥-粉煤灰(PBCF)基水硬性胶凝材料的净浆硬化试样,并对PBC和PBCF净浆硬化试样的性能进行表征。结果表明:PBC试样的3 d抗压强度较低,7,28 d龄期抗压强度随水泥掺量的增加先增加后降低,水泥掺量20%(质量分数)时,试样的7,28 d龄期抗压强度达到最大值,后者为26.4 MPa;PBCF试样的7,28 d抗压强度随粉煤灰掺量的增加先增加后降低,粉煤灰掺量为15%(质量分数)时,试样的7,28 d抗压强度均达到最大值,分别为17.0,28.7 MPa;PBCF试样软化系数均≥0.88。     

磷石膏基新型免烧砖的研制

通过XRD,SEM微观分析和宏观强度测试手段,探讨了适合做胶结料磷石膏颗粒的最大粒径,并对磷石膏一粉煤灰复合胶结料的最优配合比进行了优化,最后利用胶结料和砂子按不同水胶比和胶砂比浇筑成型制砖。研究结果表明,适合做胶结料的磷石膏颗粒最大粒径为4．75mm,磷石膏-粉煤灰复合胶结料的最优配合比为：磷石膏：生石灰：水泥：粉煤灰=40：15：10：35。用胶砂比为1：2．7,水胶比为0．45的胶结料浇筑成型,经90℃蒸汽养护10h可制成满足国标MU20级的免烧砖。     

高铝水泥对磷石膏基水硬性胶凝材料性能的影响

研究了高铝水泥对磷石膏-矿渣-钢渣免煅烧水泥体系的强度、凝结时间及标准稠度等性能的影响规律,并通过XRD和SEM分析探讨了该水泥体系的水化机理,分析得出该水泥体系的水化产物主要是钙矾石和C-S-H凝胶。结果表明,高铝水泥的加入可以有效提高磷石膏-矿渣-钢渣免煅烧水泥体系的早期强度并缩短凝结时间,使水化产物钙矾石生成量明显增加,从而有效提高该胶凝材料的水化性能;当掺入6%的高铝水泥时,可以制备出3d抗压强度为4.5MPa,28d抗压强度达35MPa左右的高铝-磷石膏基水硬性胶凝材料。     

免压蒸预应力离心桩用C80高强混凝土抗氯离子渗透性能研究

为探索蒸汽养护对采用水泥-硅灰-矿渣粉复合胶凝材料的C80高强混凝土渗透性的影响规律,研究了不同养护条件下(蒸汽养护和标准养护)C80高强混凝土抗氯离子渗透性能(6h电通量和氯离子迁移系数),并分析了不同蒸汽养护恒温静停时间对复合胶凝材料水化程度的影响。结果表明,蒸汽养护能有效提高预应力离心桩用C80高强混凝土早期强度;标准养护下的预应力离心桩用C80高强混凝土抗氯离子渗透性能要优于蒸汽养护,且矿物掺合料的合理复掺可明显改善其氯离子抗渗透性能;电通量和扩散系数之间均存在一定的线性相关性,标养和80℃蒸养4h的要优于80℃蒸养3h和5h,80℃蒸养5h的最差。     

利用炼铁高炉渣制备胶凝材料的研究

以高炉渣微粉和偏高岭土为主要原料,NaOH和Na2SiO3为复合激发剂,制备了碱激发矿渣胶凝材料,研究了炉渣粒度、碱添加量及养护制度对矿渣胶凝材料性能的影响.结果表明,炉渣粉磨至10 μm,在室温下养护,激发剂含量为12%时,样品的1 d抗压强度为17.66 MPa;当碱激发剂含量达到16%时,样品的1 d抗压强度为27.91 MPa;随着养护时间的延长,胶凝材料的抗压强度有提高的趋势,80 ℃养护可以提高胶凝材料的早期强度,但养护温度不宜过高.     

环保型GSF胶结料水化硬化机理研究

GSF胶结料是利用石膏尾矿、高炉矿渣、粉煤灰等工业废渣与少量激发剂混合配制的一种新型胶凝材料。着重研究了GSF胶结料水化动力学特征、水化产物和硬化机理,研究表明GSF胶结料水化硬化机理有别于普通硅酸盐水泥。     

金矿尾矿胶结充填用胶凝材料的制备及其性能表征

以矿渣微粉、水泥(P.O 42.5)、粉煤灰、氧化钙和硫酸钙为原料制备早强型尾矿胶结胶凝材料(尾矿胶结料),将尾矿胶结料用于胶结充填中位直径D_(50)为11.3μm的金矿细粒尾矿,表征分析充填试样的力学性能与流动性能。结果表明:相同胶砂质量比和尾矿浆固含量下,用尾矿胶结料胶结固化尾矿的效果优于P.O 42.5水泥;胶砂质量比1∶12时,充填试样28 d抗压强度为P.O 42.5水泥的4.9倍,尾矿胶结料的水化产物量高于P.O 42.5水泥;尾矿胶结料的胶砂质量比为1∶6、尾矿浆固质量分数为70%时,加入0.15%(质量分数)聚羧酸减水剂的充填料浆坍落度为278 mm,其力学性能和充填流动性能均可满足矿山充填要求。     

环保型GSF胶结料水化硬化机理研究

GSF胶结料是利用石膏尾矿、高炉矿渣、粉煤灰等工业废渣与少量激发剂混合配制的一种新型胶凝材料。着重研究了GSF胶结料水化动力学特征、水化产物和硬化机理,研究表明GSF胶结料水化硬化机理有别于普通硅酸盐水泥。     

冶金渣制备生态型人工鱼礁混凝土的试验研究

通过正交试验研究了矿渣钢渣熟料石膏体系胶凝材料的强度。胶凝材料正交试验表明：矿渣：钢渣的复合比为7∶1,矿渣和钢渣的比表面积分别为480 m 2·kg -1和550 m 2·kg -1,并与10%的水泥熟料和10%的脱硫石膏复合的胶凝材料具有较高的强度。以优化后的胶凝材料代替水泥,并以热闷法稳定化的钢渣颗粒为骨料,可以制备出抗压强度达到65 MPa以上的人工鱼礁混凝土。利用XRD和SEM方法分析胶凝材料的水化过程,结果表明,水化反应主要生成AFt相和C-S-H凝胶,钢渣、水泥熟料和脱硫石膏的协同作用对矿渣的火山灰活性反应具有重要促进作用。     

掺合料对过硫磷石膏矿渣水泥早期性能的影响

研究了矿物掺合料偏高岭土、硅灰、硫铝酸盐水泥和外加剂水玻璃对过硫磷石膏矿渣水泥凝结速率、早期强度等早期性能的影响规律,并通过XRD、SEM等对过硫磷石膏矿渣水泥的水化及结构发展进行了研究。结果表明,在过硫磷石膏矿渣水泥中掺加水玻璃和偏高岭土,能显著提高该水泥的凝结速率和早期强度,3d、7d、28d抗压强度分别达到17MPa、32MPa、46MPa。     

C40特细砂混凝土和易性和抗压强度研究

利用邯郸当地的原材料制备C40特细砂混凝土,采用正交设计方法,试验研究了水胶比、粉煤灰取代率、砂率对特细砂混凝土28d抗压强度及和易性的影响。结果表明,粉煤灰取代率是影响混凝土28d抗压强度的最主要因素,砂率是影响混凝土和易性的最主要因素;适当的粉煤灰取代率能提高混凝土28d抗压强度;随着砂率的增加,塌落度大幅下降而强度略有降低;水胶比为0．45,粉煤灰取代率为10％,砂率为30％,通过添加1．2％的高效减水剂可配制出28d强度达59．1MPa、塌落度为60ram的混凝土。     

高性能纤维增强水泥基复合材料的研究

介绍了在高性能蒸养水泥中掺入钢纤维制备出高性能水泥基复合材料的研究对象，研究了水灰比（W／C），砂灰比（S／C），钢纤维掺量对水泥基复合材料性能的影响；并用XRD、SEM分析其微观结构和形貌，试验结果表明，将钢纤维掺入到高性能蒸养水泥中并采用适当的工艺，可制备出抗夺强度达133MPa，抗折强度达24．5MPa的高性能水泥基复合材料。     

120MPa超高强水泥基材料的研究

采用常规原材料，普通成型工艺，通过正交设计试验研究，配制出了抗压强度为120MPa的超高强水泥基材料，并给出了优选配比。超高强水泥基材料的杭压强度和抗折强度试验的极差方差分析结果表明：水胶比为影响超高强水泥基材料强度的最显著因素，超细掺合料硅灰的掺量和减水剂的掺量也有一定的影响。     

利用磷尾矿制备加气混凝土工艺参数的探索研究

通过调整各主要组分掺量、水料比以及料浆温度等工艺参数,系统研究了它们对加气混凝土制品性能的影响,并分析探讨了制品强度发挥的机理。研究表明,利用65%以上的磷尾矿,6%的水泥和0.14%的铝粉,在水料比为0.64,温度为45℃时可制成良好坯体,在蒸压条件下,制品的容重可达600kg/m3左右,抗压强度可达到3.7MPa以上。     

多元复合超早强灌浆料试验

目的研究铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰四元复合体系超早强灌浆料的流动度、凝结时间和力学性能,找出超早强灌浆料的最佳配比．方法采用行星式搅拌机将原材料搅拌均匀,利用跳桌测试流动度,贯入阻力法测定凝结时间,水泥压力试验机测试力学强度,混凝土收缩膨胀仪测试膨胀性能,分析砂胶比为1．0的微观结构．结果该体系辅以多种外加剂,采用高胶砂比可以保证初始流动度大于325mm,30min流动度大于280mm,2h抗压强度达34．80MPa,24h抗折达13．82MPa,28d抗压强度大于99．90MPa,56d抗压强度大于28d抗压强度．早期SEM微观结构显示晶形生长良好,结构致密．结论铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰按一定的比例复配,具有良好的施工和易性和力学性能．     

新型CO_2硬化动物胶粘结剂改性工艺的优化

针对动物胶粘结剂砂型强度低、易于溃散的问题,通过碱解、改性处理得到了一种新型动物胶粘结剂,并采用吹CO_2气体的方式将其硬化.选择并优化动物胶粘结剂的碱解工艺,引入活性基团对动物胶粘结剂进行酯化反应和接枝共聚改性,从而进一步提高其粘结强度,并对新型动物胶粘结剂的吹气硬化和改性机理进行了理论分析.结果表明,动物胶粘结剂的最佳质量配比为丙烯酸∶过硫酸铵∶葡萄糖∶动物胶=30∶3∶15∶100.当改性温度为75℃、改性时间为90 min时,型砂的抗压强度可以达到2.75 MPa,满足快速制芯生产的要求.     

攀枝花尾矿制备透水混凝土的实验研究

以攀枝花尾矿为原料制备透水混凝土,采用填充体积法进行配合比设计,通过投料法和插捣法进行透水混凝土的搅拌成型,考察了水灰比(W/C)、设计孔隙率等对试块性能的影响。结果表明,当设计孔隙率P为15%,水灰比为0.30时试块抗压强度达到最大值29.2 MPa,并且透水系数2 mm/s,能达到一般轻型抗压透水施工要求。     

改性生物质制备复合型煤粘结剂的研究

选用陕西彬长烟煤与当地玉米秸秆为原料,用NaOH溶液改性生物质,考察碱液的浓度、反应温度、反应时间,生物质加入量对生物质粘结效果的影响;调节一定比例MgCl2,MgO固化剂量与之复合作粘合剂,并以抗压强度、跌落强度为指标对型煤成型性能进行考察．研究结果表明：改性生物质和无机固化剂复合粘结剂效果良好,生物质改性最佳条件为碱液浓度1％,反应温度80℃,反应时间2h,生物质加入量10％,固化剂加入量为4％;复合型煤成型压力25MPa．     

白云石砂为骨料高强混凝土的制备

为了降低活性粉末混凝土的制备成本同时获得高强度制品,根据活性粉末混凝土的制备原理,采用价格相对较低的白云石砂、白云石粉取代其原料中价格较高的石英砂、石英粉来制备高强混凝土.利用水泥,硅灰,粉煤灰三元胶凝材料体系,在水泥,白云石粉,减水剂的相对掺量不变的条件下,用单元变量的方法分别改变水胶比,以及硅灰、粉煤灰、白云石砂和钢纤维的掺量,探讨了不同配合比设计对样品强度的影响.通过研究发现:水胶比,以及粉煤灰、硅灰、白云石砂的掺量变化对样品的抗压强度影响较大,抗折强度的影响较小,而钢纤维掺量变化对样品的抗压和抗折强度的变化都很明显.最后得出最佳配合比设计为:水胶比为0.16,硅灰、粉煤灰、白云石砂、白云石粉的掺量分别为水泥用量的0.3、0.3、0.9、0.2,钢纤维的掺量为体积分数的2%,减水剂的掺量为胶凝材料总量的2%.制备的混凝土样品脱模后先采用水泥砼标准养护2天,再于90℃热水中养护3天,测得样品的抗压强度超过150MPa,抗折强度达到30MPa.