铝酸钡-钙矿相体系的实验研究

以碳酸钡、碳酸钙和氧化铝为原料,设计配方在不同温度下煅烧,制备了铝酸钡-钙复相水泥.运用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段,对铝酸钡与铝酸钙在不同温度下的固溶过程及相转变进行了分析.结果表明:在升温过程中,首先形成大量的铝酸钡,随着温度升高,铝酸钙含量增多.同时,还出现了少量七铝酸十二钙、铝酸二钙和铝酸三钙.铝酸钡呈柱状,铝酸钡-钙固溶相主要由板状六角形或钝圆状小晶体堆积而成.     

用阜新煤矸石制备阿利特一硫铝酸盐水泥的试验研究

我国大量堆存和正在排放的煤矸石，既是一种矿业排量最大的废弃物，又可以被认为是一种可利用的巨型资源。阜新煤矸石主要由石英、长石、伊利石等矿物组成，化学成分含60％～67％SiO2，13％～18％Al2O3，具有高硅低铝特征，属于目前难以利用煤矸石。本文实验采用了C3S—C4A3S—C2S—C4AF体系，利用煤矸石的Al2O3煅烧成无水硫铝酸钙而不是铝酸三钙。添加BaSO4、CaF2和铬渣，使硅酸三钙和无水硫铝酸钙能在1300-1360℃共生，制备出了阿利特-硫铝酸盐水泥。水泥熟料在1360℃，保温1小时烧成。研制的煤矸石水泥3天和28天抗压强度分别达到了34．7～36．8MPa和52．2～54．4MPa，达到了525#早强型高性能水泥指标。     

XRD定量分析技术在大坪岩堆固结灌浆量检测中的应用

XRD定量分析技术,是根据水泥中所特有的粉末微晶物相组合,测试硅酸二钙、硅酸三钙等水泥指示矿物2.78特征谱线变化,精确测定被灌体内外来水泥指示矿物的质量分数,而不受原有岩土矿物所含原地相同化学成份的干扰及影响。通过测定水泥质量分数计算灌浆率,最终确定灌浆量。     

激发剂对钢渣基脱硫石膏体系性能的影响

钢渣是炼钢过程中产生的废渣,其产量约为粗钢产量的12%～20%(张海霞等,2011),截止2011年我国钢渣排放量约1.1亿t。钢渣尾渣的化学组成与水泥熟料相似,含有硅酸二钙(C2S)和硅酸三钙(C3S)等水硬性矿物,是一种具有潜在活性的胶凝材料(舒型武,2007),但钢渣的生成     

烧结法赤泥的物质组成与颗粒特征研究

运用X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪、X射线粉晶衍射仪(XRD)、透射电子显微镜和激光粒度分析仪等手段,对贵州烧结法赤泥主量元素和微量元素的化学组成、物质组成、微观形态和粒度分布等基本特征进行系统研究,并将烧结法赤泥的组成与拜耳法赤泥进行对比。结果表明,烧结法赤泥的主要化学成分是CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、Na2O、K2O和MgO,与拜耳法赤泥相比具有高钙低铝的特征。透射电子显微镜分析烧结法赤泥中部分矿物的颗粒形态与特征,XRD分析其主要物相有硅酸二钙、铝酸三钙、方解石、钙钛矿等,还有少量分散的含铁矿物、黏土类铝硅酸矿物。根据微观形态的不同,将烧结法赤泥的组成矿物划分为三类:薄片状或者大块状聚集体;片状、柱状、颗粒状等规则形态;毛发状、细丝状聚集体。通过激光粒度分析仪测量烧结法赤泥的粒径分布情况,表明粒径细小是赤泥的重要特征,同时也是影响赤泥在选矿等领域综合利用的重要因素之一。通过对赤泥物相组成与粒度特征的综合分析,为烧结法赤泥综合利用提供了必要的基础资料和科学依据。     

Study on frost resistance of rapid-hardening magnesium phosphate-ferro-aluminate composite cement北大核心CSCD

随着冬季抢修抢建混凝土工程的增多,研发适用于严寒地区具有良好抗冻性的快硬水泥意义重大。磷酸镁水泥具有早期强度高、初凝时间短、与混凝土相容性好等特点,被视为混凝土工程的良好快修快建材料。然而,磷酸镁水泥制备的水泥砂浆或混凝土在北方地区的冬季往往会受到冻融循环作用,导致其耐久性和强度出现不同程度的退化。为增强磷酸镁水泥的抗冻性,在磷酸镁水泥制备中用铁铝酸盐水泥代替一定数量的过烧氧化镁,制备出快硬磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥。通过冻融循环前后磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件的质量损失测试、强度试验、孔隙率测试及SEM-EDS测试,得出：铁铝酸盐水泥代替氧化镁的数量在30%~40%时,制备的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件冻融循环后的质量损失率最小,抗压强度和抗折强度达到峰值,抗压强度和抗折强度剩余率最高,孔隙率最小,因而该配合比的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥具有最好的抗冻性。由SEM-EDS测试可知磷酸镁水泥砂浆试件冻融循环后,基体中的胶凝材料K-鸟粪石部分溶解,试件整体结构疏松,晶体间存在大量间隙;磷酸镁水泥制备中掺入铁铝酸盐水泥后,制得的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥水化生成大量晶体填充于砂浆试件基体内部,无定形水化产物对砂浆试件的强度有一定补偿作用,使得磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件在冻融循环后孔隙率大幅减小,密实度得到提高,使得磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥的抗冻性能得到了显著增强。磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥为北方严寒地区冬季混凝土抢修抢建工程提供了一种新材料。     

铁碎片与人体活组织之间的长期相互作用

一铁碎片被意外植入人体内,并在体内呆了16 a。该碎片经历了显著的形态和化学变化。铁碎片的表面呈现葡萄状或者鲕粒状。碎片转化为铁的氧化物和氢氧化物以及钙的磷酸盐(可能为磷灰石)。在碎片中确认出Fe、O、P、Ca、Cl、Na、K和Mg等元素。从边缘到核心,Fe含量增加,P和Ca含量减少。碎片从人身体内吸附了Ca、P、O、Cl、Na和K。研究表明,磷灰石或者其他钙的磷酸盐能够在人体里保持稳定达16 a。然而,钙的磷酸盐与铁的氧化物或者氢氧化物混合,可能还不足以坚固到与骨头结合。本研究也表明,铁或者含铁合金在人体内不够稳定。     

黑龙江省三矿沟夕卡岩型铁铜矿床矿物学特征及成矿物理化学条件

黑龙江三矿沟铁铜矿床位于大兴安岭北段多宝山矿集区,矿体产于燕山期侵入岩与奥陶系多宝山组大理岩接触带的夕卡岩内。根据矿物共生组合及交代关系,确定热液成矿过程包括夕卡岩阶段、退夕卡岩阶段和石英硫化物阶段。铁矿化主要发生在退夕卡岩阶段,形成磁铁矿、镜铁矿等铁氧化物,呈浸染状、条带状、块状产于钙铁榴石夕卡岩中。铜矿化主要发生在石英硫化物阶段,形成黄铜矿、斑铜矿等硫化物,交代早期矿物。电子探针分析等研究表明,三矿沟铁铜矿床发育钙质夕卡岩矿物组合,其石榴子石主要为钙铝榴石和钙铁榴石,辉石为透辉石钙铁辉石系列,角闪石属于钙角闪石系列,绿泥石属于I型三八面体富铁绿泥石。石榴子石有3种类型：早期自形粗粒的钙铝榴石(Grt-Ia)和钙铁榴石(Grt-Ib),以及晚期呈脉状产出的钙铁榴石(Grt-Ⅱ)。夕卡岩阶段成矿流体具有高温、弱酸性、高氧逸度的特征;退夕卡岩阶段流体温度降低,pH升高,形成大量铁氧化物;石英硫化物阶段流体温度和氧逸度降低,金属硫化物沉淀。     

陕西洛南绿松石的结构构造特征研究

采用偏光显微镜观察、扫描电镜、X射线粉晶衍射分析,对产于绿松石遗址陕西洛南的绿松石进行了详细的结构构造研究。结果表明,陕西洛南绿松石的结构多呈隐晶质结构,部分可见环带状结构、结核状结构;可见块状构造、致密块状构造,部分见葡萄状构造;扫描电镜下观察陕西洛南绿松石多呈鳞片状结构、不规则团块状分布,可见板状绿松石微晶不规则分布,部分见孔隙分布;绿松石微晶越接近它形,孔隙越少,排列越均匀,则结构越紧密,呈现致密块状构造;反之则呈葡萄状构造;XRD实验结果表明,样品中均含有绿松石和石英,部分样品中含有少量的伊利石和高岭石。     

西南菲/纳米比亚马切利斯受变质块状硫化物矿床的地球化学:海底成矿作用期的围岩蚀变

马切利斯与上元古达马拉造山带的角闪岩带相伴的几个受变质块状铜—锌硫化物矿床之一。富矿体的底板是含黄铁矿的石英—白云母—(绿泥石)片岩,夹有块状黄铁矿—石英岩夹层和独特的富黑云母标志的片岩。富矿体上盘围岩,由绿泥石片岩组成,含数量不定的石英、铁白云石和钙角闪岩条带状磁铁石英岩、钙—硅酸盐岩和角闪岩。这些岩石组合被认为是变质前的层状层序的代表。     

利用油页岩灰渣制备通用硅酸盐水泥

采用正交试验确定水泥熟料最佳组成配比：石灰饱和系数为0.92、硅率为2.5、铝率为1.5;水泥熟料最佳煅烧温度为1 350 ℃。按上述条件,利用工业原料配制水泥熟料,根据其XRD结果可知,矿物组成与吉林亚泰水泥厂的熟料相似。将油页岩灰渣作为混合材,直接掺加到水泥厂熟料中。实验结果表明：随着油页岩灰渣掺量的增加,3 d强度下降明显;但后期补强作用较高,28 d强度较为稳定;在水泥强度满足PC32.5标准的前提下灰渣的最大掺加量以35%～40 %为宜。     

福建南屿明矾石矿作水泥混合材的试验结果分析

对南屿明矾石矿作水泥混合材的配比试验结果进行分析,对不同品位的明矾石矿不同类型的其他混合材、石膏、水泥熟料共进行29组试验,测试水泥的有关物化性能指标。试验结果分析表明．南屿明矾石矿可以作为水泥混合材使用,对其他相似类型的明矾石矿开发也具有实用价值。     

聚丙烯纤维加固软土的试验研究

为了研究聚丙烯纤维加固软土的效果和机制,改善石灰土和水泥土的脆性破坏形式。在试验中将纤维按质量百分比为0.05 %,0.15 %和0.25 %的掺量分别掺入到素土、石灰土和水泥土中,按不同的配比配制了20组试样,进行了无侧限抗压强度试验。试验结果显示：纤维的加入能在小范围内提高素土的无侧限抗压强度,并且强度值随纤维掺量的增加而增加;而在石灰土和水泥土中只要掺入少量的纤维就能使无侧限抗压强度值得到极大的提高,增加了石灰土和水泥土的抗拉强度,改善了它们的脆性破坏形式,并使其水稳性得到改善。     

Effect of Cement Type on the Mechanical Behavior of a Gravely Sand

The behavior of a cemented gravely sand was studied using triaxial compression tests. Gypsum, Portland cement and lime were used as the cementing agents in sample preparation. The samples with different cement types were compared in equal cement contents. Three cement contents of 1.5%, 3.0% and 4.5% were selected for sample preparation. Drained and undrained triaxial compression tests were conducted in a range of confining pressures from 25 kPa to 500 kPa. Failure modes, shear strength, stress–strain behavior, volume and pore pressure changes were considered. The gypsum cement induced the highest brittleness in soil among three cement types while the Portland cement was found to be the most ductile cementing agent. In lower cement contents and lower confining pressures the soil cemented with Portland cement showed the highest shear strength. However, in the same range of cement content, the soil cemented with gypsum showed highest shear strength for highest tested confining stress. For higher cement contents the shear strength of soil cemented with Portland cement is higher than that for the two other cement types for the range of confining pressures tested in the present study. The samples cemented with lime had the least peak and ultimate shear strength and the highest pore pressure generation in undrained tests. Contrary to the soil cemented with lime, the brittleness of soil cemented with gypsum and Portland cement reduces in undrained condition. Finally it was found that the effect of cement type on the shear strength of cemented soils is more profound in drained condition compared to undrained state.     

提高水泥土搅拌桩施工质量的方法与技术

水泥土搅拌桩的质量取决于喷浆量是否达到设计要求及浆量在桩身中的均匀度。作者对安装了“水泥土搅拌桩浆量监测记录仪”进行施工的工程经验进行了总结，并对施工工艺的改进进行了初步探讨。     

高速公路路基膨胀土改性处理的实验研究

膨胀土工程地质性质很差,在被用作高等级公路的路基填料时,要进行改性处理.通过对一种典型膨胀土物理力学性质的研究及掺加石灰进行改性处理试验,得出了不同掺灰量、不同含水量及不同压实度对膨胀土性能的影响规律.在采用掺灰土填筑路基时,最好在大于最佳含水量的条件下压实,并且在可压实的情况下尽可能提高压实含水量及压实度,这样可大大减少路基的膨胀量及膨胀力.     

影响大掺量钢渣水泥强度的主要因素探讨

根据对大掺量钢渣水泥的组分活性差和强度低的主要影响因素及其解决方法进行试验的结果认为：可以通过掺加水泥熟料、粒化高炉渣和粉煤灰的方法来改善钢渣的物质组成，进而提高其强度，但必须加入适当的激发剂。常用的激发剂有硫酸盐系(如石膏)、硅酸盐系(如水玻璃)等。试验表明：当加入激发剂B和高炉渣磨细粉，即当钢渣加入量为60％，加10％的激发剂B和30％的高炉渣磨细粉，或者当钢渣和高炉渣总加入量≥94％，只加5％或6％的激发剂C时，钢渣水泥的强度均可以达到325水泥的强度要求。同时还认为：增加组分的细度也是提高钢渣水泥组分活性、提高强度的一种有效方法。     

钠长阳起片岩用于硅酸盐水泥生产的试验研究

钠长阳起片岩用于硅酸盐水泥生产具有液相出现早、物料反应能力强、可降低烧成温度等优点，可全部或绝大部分取代粘土、助熔剂、矿化剂以及铁矿石等配料，从而收到节能降耗、稳定和提高水泥质量、保护生态环境、节约矿产资源等方面的效果。由于其组成矿物与水泥石成分相近，且具有径长比较小等特点，当用做非活性混合材时，可起到结晶中心和“加筋”等协同增强作用，掺入量可达15～30％；生产的钠长阳起片岩混合水泥具有早强性能。     

冻融作用下水泥及石灰改良土静力特性研究

为扩大季节冻土区高速铁路路基填料的使用范围,对不同冻融次数、冷却温度和围压下水泥及石灰改良土的应力-应变关系、静强度参数和破坏图像进行了研究。试验结果表明,水泥土的应力-应变关系为加工软化型,冻融作用下石灰土的应力-应变关系为加工硬化型;水泥土以脆性破坏为主,而石灰土的破坏形式为塑性破坏;围压对改良土应力-应变关系曲线形式影响不明显,随着围压的增加,改良土的峰值强度增大;改良土的黏聚力随冻融次数的增加而逐渐减小,而内摩擦角与冻融次数的关系无规律可循;冷却温度对改良土黏聚力的影响不明显;反复冻融作用下水泥土的改良效果要优于石灰土。     

重塑石灰土的强度恢复方法与机制初探

石灰稳定土工程翻修改造后会产生大量的石灰土弃渣,为避免污染环境和节约工程投资,需重新利用破碎的石灰土进行填筑。但石灰土破碎后强度急剧降低,需要添加胶凝材料提升其力学性能。以重塑石灰土为研究对象,通过添加5%石灰或水泥进行再改良,对比分析两种再改良土的强度和压缩性等力学指标,结果表明,石灰再改良土的力学特性优于水泥再改良土。借助粒度分析、电镜扫描、X衍射和热重分析试验手段揭示了石灰再改良土性能优越的内在机制,发现石灰再改良土中的石灰和石灰土团粒能形成很好的胶结;但水泥未能和石灰土团粒形成有效胶结,自身形成了边-面和边-边接触的片状多孔架构。重塑石灰土残存的氢氧化钙是引起水泥再改良土性能劣于石灰再改良土的主要诱因。