镍渣—粉煤灰基地质聚合物力学性能及耐久性能的研究

作为新型胶凝材料,地质聚合物应用前景广阔,而利用镍渣制备地质聚合物对实现固废综合利用有重要意义。通过硅酸钠和氢氧化钠复合碱溶液活化制备了镍渣—粉煤灰基地质聚合物,探讨了粉煤灰掺量对地质聚合物力学性能、抗冻性能、抗海水侵蚀性能的影响,并结合XRD、SEM及孔结构分析等手段阐明变化规律。结果表明:(1)粉煤灰的引入,提高了地质聚合物的强度;当粉煤灰掺量为10%时,力学性能最优,7、28 d抗压强度分别为37.2、42.5 MPa,相比空白组试样分别提高了21.97%和17.40%。(2)适量粉煤灰的掺入能够进一步降低地质聚合物在冻融循环、干湿循环中的抗压强度损失及质量损失。当掺入10%粉煤灰时,50次冻融循环后试样的抗压强度损失率、质量损失率分别为24.7%、14.9%,50次干湿循环后的抗压强度损失率为21.5%。(3)粉煤灰对碱激发的反应有益,增加了反应产物;同时,粉煤灰更小的颗粒粒径,对地质聚合物提供了更好的填充效应。研究结果可为镍渣—粉煤灰基地质聚合物的开发及相关耐久性能问题的探索提供参考。     

高炉渣的化学成分对其微观结构影响的研究现状

高炉渣的化学成分对其微观结构具有重要影响,改变高炉渣的化学成分,高炉渣的微观结构也发生改变。本文综述了碱度、MgO/Al_2O_3比值及MgO、Al_2O_3化学成分对高炉渣微观结构的影响,高炉渣主要为硅氧四面体相互连接成的网络结构,Ca~(2+)和Na~+等离子进入到炉渣网络结构中破坏了硅酸盐网络结构,促使硅酸盐中简单结构单元增多;Al~(3+)、Ti~(4+)和B~(3+)等离子在不同环境中对高炉渣微观结构起到不同作用,既可以使炉渣网络结构复杂化,也可以使炉渣网络结构转变为较小的结构单元。并指出了关于化学成分对中钛渣微观结构影响是中钛渣的研究重点。     

化学成分对高炉渣微观结构影响的研究现状

高炉渣的化学成分对其微观结构具有重要影响,改变高炉渣的化学成分,高炉渣的微观结构也发生改变。本文综述了碱度、MgO/Al_2O_3比值及MgO、Al_2O_3化学成分对高炉渣微观结构的影响,高炉渣主要为硅氧四面体相互连接成的网络结构,Ca~(2+)和Na~+等离子进入到炉渣网络结构中破坏了硅酸盐网络结构,促使硅酸盐中简单结构单元增多;Al~(3+)、Ti~(4+)和B~(3+)等离子在不同环境中对高炉渣微观结构起到不同作用,既可以使炉渣网络结构复杂化,也可以使炉渣网络结构转变为较小的结构单元。并指出了关于化学成分对中钛渣微观结构影响是中钛渣的研究重点。     

FeCoNiCrMn高熵合金动态力学性能与微观结构

采用分离式霍普金森压杆研究了等原子比FeCoNiCrMn高熵合金的动态力学性能及其微观结构。结果表明, FeCoNiCrMn高熵合金的锯齿行为在高应变速率下表现出明显的应变率敏感性。高熵合金在高应变率下的屈服强度随应变率增加而显著增加。当真应变为3.07时, 真应力达到1 270 MPa, 此时FeCoNiCrMn高熵合金帽型样品出现剪切失稳现象, 并形成一条宽20 μm左右的剪切带。利用光学显微镜、电子探针显微分析仪和透射电子显微镜分析了高熵合金显微组织的演变, 发现在剪切带的边界处, 位错胞和孪生结构沿剪切方向高度拉长, 直径约为150 nm的超细等轴晶粒和纳米孪晶共同存在于剪切带的中心。     

改性镁渣基充填材料的性能评价及其孔结构演变规律研究

工业产生的固废所造成的环境污染问题是实现清洁生产的主要阻碍。为实现可持续发展,将镁渣(MS)和粉煤灰(FA)回收作为胶凝材料,再与尾砂(TL)混合,制成一种可用于采矿工程中的膏体充填材料,研究了不同粉煤灰掺量和尾砂含量充填体的流变特性、力学性能和孔结构演变。结果表明:(1)随着粉煤灰掺量增加,微型坍落度值先增大后减小,粉煤灰掺量为20%时,充填体的流动性最好。(2)单轴抗压强度随养护龄期和粉煤灰掺量的增加而增加,随尾砂含量增加而降低,低粉煤灰含量的充填体在早期强度发展缓慢,而高粉煤灰掺量的充填体早期强度发展较快。(3)临界孔径和孔隙率随着粉煤灰掺量的增加而减小,掺量越大临界孔径减小的幅度越大,随着尾砂含量增加,临界孔径和孔隙率逐渐增大。     

石墨烯水泥砂浆力学性能及微观结构研究

为探究石墨烯水泥砂浆特性,研究了石墨烯(GNPs)掺量(0、0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%)和养护龄期(3d、7d、28d)对水泥砂浆抗压和抗拉强度的影响规律,并采用扫描电镜(SEM)观察试件断口形貌.结果表明,石墨烯水泥砂浆的力学性能较普通水泥砂浆有明显提升,28d抗压和抗拉强度最大增幅分...     

尾砂胶结充填体力学性能与微观结构研究

胶凝材料水化产物的种类、数量及其微观结构将直接影响尾砂胶结充填体的宏观力学性能。本文采用XRD、TG-DSC、SEM等研究方法,建立了尾砂胶结充填体宏观力学性能(单轴抗压强度)与胶凝材料水化产物种类和数量之间的关系。研究结果表明,随着灰砂比和养护龄期的增长,尾砂胶结充填体内钙矾石等水化产物的含量随之增多,尾砂胶结充填体的单轴抗压强度σc与胶结体中钙矾石的含量x呈一次直线正相关关系,即σc=2.0126x+0.5295,相关性系数为0.9610;增加充填体中AFt的含量有助于提高其单轴抗压强度。     

钨尾矿粉对水泥基材料性能和微观结构的影响

以钨尾矿粉等质量取代0～40％水泥,研究其对复合水泥浆体标准稠度用水量和凝结时间的影响,采用X射线衍射(XRD)仪和扫描电镜(SEM)等表征硬化浆体的水化产物、微观形貌,并测量抗压强度.结果表明,钨尾矿粉作为混合材能增大复合水泥浆体的标准稠度用水量,延长复合水泥浆体的凝结时间,钨尾矿粉掺量在40％范围内,复合水泥浆体凝...     

镍渣对粉煤灰基地质聚合物收缩性能的影响

镍渣是镍冶炼过程中排出的工业固废,以镍渣为原料制备地质聚合物,既提高了地质聚合物的绿色环保属性,更有助于促进镍铁合金工业的可持续发展。向粉煤灰基地质聚合物中掺入镍渣,并考察镍渣掺量对硬化体收缩性能的影响。结果表明,镍渣掺量为25%时不仅提高了地质聚合物的抗压强度,同时有助于降低自收缩和干燥收缩。镍渣反应活性较低,掺入粉煤灰基地质聚合物中会减缓碱激发反应进程,进而降低硬化体自收缩。另一方面,镍渣颗粒在硬化体中发挥微骨料作用,掺入后有助于降低地质聚合物孔隙率,既提高了硬化体的抗压强度,同时抑制干燥过程中的水分蒸发并降低了干燥收缩。     

改性粉煤灰对镍渣基地聚合物力学性能的影响

在碱激发剂作用下制备镍渣基地聚合物，考察自制改性粉煤灰对地聚合物力学性能的影响，并结合XRD、IR和SEM等测试方法，对试块的微观结构和性能进行研究。结果表明：改性粉煤灰的掺入有利于镍渣基地聚合物力学性能的提高。当改性粉煤灰掺量为20%时效果最佳，50 ℃养护7 d时地聚合物的抗折强度和抗压强度分别比镍渣地聚合物提高了32.0%和20.2%。主要是改性粉煤灰颗粒表面含有的β-C₂S参与反应后产生更多的凝胶相，有利于改善地聚合物结构的致密性，增强与改性粉煤灰颗粒表面碱激发产物的胶结能力。同时，钙源的引入也有助于改性粉煤灰在碱溶液的溶解，提高体系反应速率。     

磨细钢渣掺量对水泥和混凝土性能的影响

通过测定掺加磨细钢渣矿粉的水泥标准稠度需水量、凝结时间、水泥净浆流动度以及硬化水泥的化学结合水量,研究磨细钢渣矿粉对混凝土抗压强度、抗渗性、抗冻性、抗碳化以及孔结构的影响.结果表明,磨细钢渣在不同程度上延缓了水泥的水化,从而导致凝结时间的延长.磨细钢渣具有令人满意的减水效果且与混凝土减水剂有较好的适应性.适量磨细钢渣掺入混凝土中对混凝土抗压强度以及耐久性能影响不大,将磨细钢渣与磨细粉煤灰或矿渣混掺可以发挥复合效应,提高掺合料的活性,改善混凝土的性能.     

钢渣基多固废掺合料制备水泥砂浆及其力学性能研究

为解决钢渣粉作为单一掺合料的活性指数低的问题,将钢渣与粉煤灰、锂渣、磷渣复掺制备钢渣基多固废水泥砂浆。通过力学性能测试,讨论掺合料配合比对二元、三元钢渣基多固废掺合料活性的影响。利用XRD、SEM手段对典型掺合料水化产物及微观形貌进行分析。结果表明:钢渣早期和后期均表现出较低的活性,锂渣具有良好的早期活性,而磷渣早期强度较差;二元掺合料中钢渣-锂渣活性最高且大于两者单掺,钢渣、锂渣在碱性环境下发生水化并提供不同的活性组分,有利于砂浆强度的提升;三元掺合料中钢渣-磷渣粉-锂渣复掺比例为5∶1∶4时,砂浆抗压强度最高,28 d砂浆抗压强度37.21 MPa。钢渣、锂渣发生水化反应的同时,磷渣中硅酸盐玻璃体在碱性环境激发下解离出活性Si O2,生成了更多的C—S—H等水化产物,三者具有一定耦合作用。     

铬渣、矿渣复合硅酸盐水泥研究

：研究了铬渣、矿渣复合硅酸盐水泥物理性能和含铬渣水泥试样中水溶性Ｃｒ６＋ 浸出浓度。结果表明,掺入铬渣对复合硅酸盐水泥早期强度有利,而矿渣对复合硅酸盐水泥后期强度的贡献优于铬渣。生产４２５Ｒ早强型铬渣、矿渣复合硅酸盐水泥最佳配合比为：铬渣１０％ ,矿渣２０％ ,石膏４％ ,熟料６６％ 。此外,含铬渣水泥试样水溶性Ｃｒ６＋ 的浸出浓度小于０．５ｍ ｇ／Ｌ。     

硅酸盐水泥与铁矾渣反应产物及固化

研究铁矾渣与石灰和水泥的反应产物及水泥对重金属离子的固化能力。结果表明,添加石灰和水泥都可将铁矾渣完全分解,分解产物也为Fe_3O_4和石膏。用水泥对铁矾渣进行固化处理,固化体的浸出毒性符合国家标准要求。     

石灰石硅酸盐水泥的研究

本文对石灰石硅酸盐水泥的基本物理性能、压蒸安定性、保水性、碱—集料反应、抗硫酸盐性、耐磨性、干缩率等进行了研究 ,结果表明石灰石硅酸盐水泥性能优良。同时也指出了石灰石硅酸盐水泥在实际应用中存在的问题     

某高镁低品位硫化镍矿石的选矿工艺研究

为解决甘肃某低品位、高泥、高镁难选硫化镍矿石分选中的矿泥影响问题,在工艺矿物学研究的基础上,采用预先浮选脱泥—泥砂分别浮选工艺回收镍,有效地降低了高镁含泥矿物对镍浮选的干扰。研究确定的全闭路流程获得的镍精矿1含镍 295%,镍回收率为462%;镍精矿2含镍585%,镍回收率为7738%;镍总回收率为8200%。该研究成果对高镁低品位硫化镍资源的开发利用具有借鉴意义。     

钢渣粉掺入对高强尾矿混凝土性能的影响

为了研究钢渣粉掺入对高强尾矿混凝土性能的影响,以比表面积为5 950 cm2/g的钢渣粉等量替代比表面积为5 137 cm2/g的基础胶凝材料(铁尾矿、矿渣、水泥熟料、天然石膏的梯级磨矿产品,各对应成分的质量比为40∶26∶26∶8)进行了胶砂流动度试验,并以等质量的原始粒级铁尾矿为骨料,进行了混凝土试件强度试验。结果表明:钢渣粉的掺入在一定程度上提高了体系的流动度;钢渣粉的掺入对混凝土早期强度有明显的负面影响;钢渣粉水化作用的缓慢、持久释放,使掺钢渣粉的混凝土后期强度显著增长,但钢渣粉的掺量不宜超过20%。试验产品的SEM分析表明,无论是否掺加钢渣粉,尾矿混凝土水化产物均为钙矾石和C-S-H凝胶;在反应的中后期,体系中C-S-H凝胶和钙矾石的协同生成能够促进体系强度的增长。     

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).     

高掺量粉煤灰水泥注浆材料主要物理力学特性研究

利用正交实验法测试不同水灰比、固相比及速凝剂掺量的浆液的主要物理力学性能,并依此试验结果探讨各性能间相互影响关系。结果表明:随着水固比的降低,注浆材料的初凝、终凝时间、28 d抗压强度和结石率呈现出增加的趋势,注浆材料的流动性呈现出降低的趋势;随着速凝剂掺量的增加,注浆材料的主要物理力学特性得到提高。