钢渣-锰渣复合胶凝材料的结构与性能研究

通过复掺锰渣微粉和钢渣微粉取代部分硅酸盐水泥制备钢渣-锰渣复合胶凝材料,系统研究了锰渣掺量对复合胶凝材料力学性能、流动度、水化热、相组成及微观形貌的影响。结果表明,锰渣微粉的掺入能够有效激发钢渣微粉的潜在活性,改性复合胶凝材料的力学强度和微结构。其中,当锰渣微粉掺量为质量分数14%时复合胶凝材料具有最优性能,其7d抗折强度和抗压强度可达5.8MPa、31.4MPa,28d抗折强度和抗压强度高达7.1MPa、43.2MPa,水化放热量降低了约1/2。这主要是由于掺入锰渣可促使铝酸钙凝胶反应形成AFt,并使其填充于C-S-H凝胶间隙,水化产物相互交织,增大了材料的密实度。     

石膏与硅灰对钢渣水泥基胶凝材料复合改性效应

以钢渣和水泥为主要原料,加入少量石膏(CaSO4·2H2O)与硅灰,制备钢渣水泥基胶凝材料。探讨了CaSO4·2H2O与硅灰掺量对钢渣水泥基胶凝材料强度的影响,并通过XRD、SEM表征,研究钢渣水泥基胶凝材料的水化性能。结果表明：复掺1% CaSO4·2H2O和4% 硅灰的钢渣水泥基胶凝材料3 d抗压强度较未掺CaSO4·2H2O与硅灰提高了59.0%,28 d抗压强度提高了32.4%;CaSO4·2H2O与硅灰的加入不会影响钢渣水泥基胶凝材料水化产物种类;相同龄期内,加入CaSO4·2H2O与硅灰的钢渣水泥基胶凝材料中水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt)含量增多,Ca(OH)2晶体含量、晶体尺寸有所减小。     

微铬渣作水泥混合材的研究

本文对微铬渣的矿物组成,胶凝性和用微铬渣作混合材生产的水泥力学性能,保水性及压蒸安定性进行了研究。结果表明：微铬渣的主要矿物组成为α′－Ｃ２Ｓ、β－Ｃ２Ｓ、γ－Ｃ２Ｓ、ＭｇＯ、Ｃ３Ａ和微量Ｃｒ、Ｃｒ２Ｏ３等,它具有一定的胶凝性,并且,硫酸盐激发剂能显著提高其水化活性。微铬渣作水泥混合材料够改善水泥的保水性,但考虑安定性因素,微铬渣在水泥中的掺量应控制在３０％以内。     

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。     

利用矿渣、脱硫渣及炉渣制备胶凝材料试验研究

直接利用原状脱硫渣与矿渣和炉渣混合后,在水泥熟料、石灰激发剂的作用下,可形成具有较高强度的胶凝材料。通过配合比设计、强度测试,探讨了碱激发剂、脱硫渣含量、养护方式对矿渣-脱硫渣-炉渣胶凝材料强度的影响;并通过XRD、SEM等微观结构测试方法,分析了所制备的胶凝材料的主要水化产物及微观结构。研究结果表明,胶凝材料各组分的比例为w(水泥熟料)∶w(矿渣)∶w(炉渣)∶w(脱硫渣)∶w(石灰)=1∶6∶0.9∶1.8∶0.3时胶凝材料具有良好的性能,其水化主要产物为针状钙矾石和絮状水化硅酸钙。     

化学激发剂对水泥-锰渣胶凝材料性能的影响

采用不同化学激发剂提高锰渣活性,并寻求制备水泥-锰渣胶凝材料的最佳配比和制备工艺。试验结果表明,一定条件下硫酸盐激发剂和自制FJS激发剂均可以单独激发锰渣活性,经激发的水泥-锰渣胶凝材料的安定性、凝结时间、强度均能满足复合水泥42.5强度等级要求。碱性激发剂的激发效果较差,其中固体硅酸钠会导致胶凝材料凝结时间缩短2-2.5 h。激发剂复掺的效果取决于所用激发剂的种类。SEM分析和XRD分析均表明,水化产物中大量层状结构托勃莫来石有助于提高水泥-锰渣胶凝材料的强度。采用适当的激发剂掺入方式,并控制激发剂和锰渣的掺入量,可以制得性能良好的水泥-锰渣胶凝材料。     

脱硫石膏制备超硫胶凝材料

研究旨在开发一种以烟气脱硫石膏为主要原料,矿渣粉为活性成分,熟料、钢渣作为碱性激发剂的超硫水硬性胶凝材料。该胶凝体系脱硫石膏掺量高达45%,且以2%熟料激发时,3d抗压强度达20.5MPa,28d为48.7MPa;而以8%钢渣激发,分别达15.8MPa和50.7MPa。XRD和SEM分析表明,脱硫石膏-矿渣-激发剂体系的水化产物主要是钙矾石和C-S-H凝胶。脱硫石膏在水化过程中一部分参与水化形成水化产物钙矾石,其余部分被水化产物所包裹起集料骨架作用。     

镁渣等工业废渣应用现状的研究及前景分析

镁渣矿物属于介稳的高温型结构,结构中存在活性的阳离子,所以,镁渣本身具有很高的水化活性,水化后生成水化硅酸钙凝胶,镁渣作为破胶凝材料是可行的,镁渣中的[SiO4]4-更易丢失,链断裂,形成类似于有机-无机杂化物的结构,在镁渣中掺入一定的硅酸盐水泥或磨细硅酸盐水泥熟料和磨细矿渣,以提高镁渣胶凝材料的耐久性,镁渣作为砂浆的胶结材料是非常理想的,镁渣不但可以提高砂浆的和易性,而且还可以提高砂浆的强度和耐久性,镁渣中掺入一定量的轻骨料,可制作轻质保温墙体材料或制成屋面材料。     

钢渣-矿渣-水泥复合胶凝材料的水化性能和微观形貌

通过测定矿渣和钢渣部分取代水泥构成的钢渣-矿渣-水泥复合胶凝材料(SBC-CCM)的物相组成和80h内的水化热,研究了SBC-CCM试样的微观形貌和水化性能,并用正交试验结果分析了SBC-CCM中钢渣-矿渣的最佳掺量和比例。结果表明:SBC-CCM的水化过程和水化产物的物相组成与硅酸盐水泥的相似,矿渣在水化早期参与反应,钢渣在水化早期呈惰性;SBC-CCM的80h水化放热量和放热速率均低于水泥相应的数值;正交试验结果表明水胶比对SBC-CCM强度的影响最显著,矿渣-钢渣的最佳质量比为2∶1。     

炉底灰-粉煤灰胶凝体系的力学性能及微观分析

为实现炉底灰的大规模资源化利用,研究了原料掺量对炉底灰-粉煤灰胶凝体系力学性能的影响,采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和能谱分析对胶凝体系水化产物的矿物组成、化学结构和微观形貌进行分析,结果表明:水泥掺量一定时,随着炉底灰掺量的提高,试样28 d抗压强度不断增大,而各龄期抗折强度及3,7 d抗压强度呈先增大后减小的趋势,粉煤灰对于提高胶凝体系早期强度具有不可或缺的作用,但掺量不宜过多;炉底灰可促进水泥中硅酸钙早期水化,生成更多氢氧化钙和钙矾石;水化后期,随着炉底灰掺量增大,C—S—H凝胶生成量增多并连接成密实的整体,针状文石晶体及纺锤形碳酸钙晶体桥接于水化试样微观裂隙两侧,阻碍裂隙的扩展,进一步提高胶凝试样的力学强度。     

Properties of Steel Slag and Stainless Steel Slag as Cement Replacement Materials: A Comparative Study

To enhance the understanding about the utilization of steel slags as a cementitious material, we comparatively studied the chemical, mineralogical and morphological properties of two types of steel slag; basicoxygen-furnace carbon slag(BOF C) and electric-arc-furnace stainless steel slag(EAF S). Moreover, we studied the standard consistency, setting time and the effect of the slag replacement ratios on the fluidity and compressive strength of blended cement mortar. The experimental results showed that BOF C had higher alkalinity, higher pH value and more hydraulic phases than EAF S. Both types of slag showed water reduction effect due to its high fineness. Neat BOF C paste showed flash set and acceleration in the initial setting time of blended cement especially at high slag proportions. However, EAF S prolonged the setting time of blended cement even at low slag proportions. The pH values for blended cement contained 50% BOF C or EAF S were lower than those of pure cement paste. Despite of slag type, compressive strength gradually decreased with increasing slags content. The strength of BOF C mortar was higher than that of EAF S mortar with the same replacement ratio for the same age. Slag activity index demonstrated that BOF C and EAF S conformed to the Chinese National Standard(GB/T 20491-2006) requirements for steel slag as grade one and grade two, respectively.     

钢渣膨胀水泥的膨胀性能研究

研究了硅酸盐水泥添加钢渣膨胀剂后的物理化学性能和膨胀性能。调节钢渣的细度和掺量,可改变硬化浆体的膨胀大小。并探讨了钢渣水泥膨胀剂的膨胀机理,提出了膨胀是由于钢渣中游离氧化钙水化产物局部堆积,使空隙体积增加,产生表观体积膨胀的观点。     

钢渣花岗岩复合水泥的研制

为了克服钢渣水泥只能生产低标号水泥问题以及实现废弃资源的再利用,通过改变钢渣、花岗岩掺量,研究了钢渣、花岗岩复合水泥的不同配比、水化机理以及物理性能。结果表明：掺钢渣35%、熟料35%、花岗岩25%可以成功制得42.5R的复合水泥。     

钢渣在水泥熟料烧成中的作用及其机理

通过对原材料化学组成的分析，发现在水泥熟料烧制中钢渣不仅可以作石灰质及铁质原料，而且可以作为“晶种”，有利于水泥熟料的煅烧。因此将钢渣作为独立组分，利用自编全组分水泥配料计算系统在较大率值范围内，进行大量计算并分析规律，选取配比进行烧成实验。结果表明：在生料中掺入钢渣不仅可以降低硅氧率，明显减少f-CaO含量，提高熟料质量，而且能够降低环境负荷，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。     

Effect of Fine Steel Slag Powder on the Early Hydration Process of Portland Cement

1 IntroductionSteel slag is the waste residue of fluxing mineralsused in the process of steel producing. Its dischargeamount is about 10 % of the production of steel . Steelslag hasn’t been utilized widely and effectively in a longperiod of time[1]. Hundreds of million tons of steel slagare deposited,andthe amount is still increasing withtensof milliontons every year .The deposited steel slag occu-pies great amounts of farmlands and induces serious en-vironment problems . The main chemical c…     

钢渣作耐磨集料的研究

研究了武钢钢渣的化学成分与稳定性、耐磨性的关系,以及三炼钢尾渣代替部分河沙作细集料对混凝土耐磨性能的影响,研究结果表明该存放期为半年的三炼钢尾渣是一种优质耐磨矿质集料。     

碱矿渣胶凝材料的研究与发展

本文综述了近年来关于矿渣结构的新观点、碱激发矿渣的机理、碱矿渣胶凝材料的水化、碱激发剂及缓凝剂的选择、碱矿渣胶凝材料的性能及应用,并指出了碱矿渣胶凝材料研究与应用的热点问题。     

碱性激发钢渣水化活性的研究

介绍了采用各种碱性激发剂对转炉钢渣水化活性激发情况,用90%钢渣、5%碱性激发剂、5%无水石膏混合配制钢渣水泥时发现:采用含Na2SiO3的固体复合激发剂可以获得和水玻璃相近的激发效果,其中28 d的抗折强度为3.7 MPa,抗压强度为17MPa,采用固体碱性激发剂激发10%熟料、40%高炉矿渣和40%钢矿渣水泥样品的抗折强度和抗压强度可以达到5.2,24 MPa.     

水泥增强及混合材的综合开发利用

通过对钢渣进行活化处理,激发钢渣的潜在活性,并同时与矿渣、石灰石等矿物共同配合使用,进行生产钢渣一矿渣水泥的试验,为钢渣的激活开辟了一条途径;同时为石灰石做为混合材用于钢渣一矿渣水泥生产进行了初步的研究与探讨．     

无机结合料稳定钢渣路用性能研究

从公路路面半刚性基层材料的要求出发,首先系统研究了钢渣的工程力学特性,同时对试验所用水泥、石灰、粉煤灰等原材料进行了分析.在此基础上,对不同配合比的无机结合料稳定钢渣材料的路用性能进行了室内试验研究,试验包括无侧限抗压强度试验、抗压回弹模量试验、劈裂试验和抗冻试验等.然后对其路用性能的变化规律作了详细的理论分析,为合理利用钢渣作为公路的基层或底基层材料,减少废钢渣的堆放占地与污染,达到废品利用提供了可靠的科学依据.