矿渣-海水湿排粉煤灰复合胶凝材料的制备

众所周知,矿渣、粉煤灰等大宗工业废渣,作为辅助性胶凝材料应用于水泥及混凝土中以来,人们越来越重视对它们的研究(王薇,2008)。目前粉煤灰按排放工艺不同分为干排粉煤灰和湿排粉煤灰。湿排粉煤灰又分为淡水排粉煤灰和海水排粉煤灰。在粉煤灰资源化过程中,海水湿排粉     

激发剂对矿渣胶凝材料性能影响研究

目前国内外学者对矿渣激发剂做了较多的研究(Tatiana Bakharev等,1999;赵永林等,2007),在这些激发剂中以水玻璃的激发效果较为显著,但由于水玻璃是液体,使用起来十分不便,且凝结时间难以控制。     

不同掺料对磷石膏基胶凝材料影响的研究进展

磷石膏作为磷肥生产过程中的废弃物,目前主要被利用于建材和农业等方面,但其利用率都很低.在建材方面利用率低的主要原因是磷石膏中含有磷、氟等元素使其强度变低,制品耐水性变差,使磷石膏制品的性质不稳定,特别是在潮湿环境下容易吸水变形.另一主要原因是有些国家和地区的磷石膏放射性较高,因超出相关标准而被限制其在建材方面的应用.针...     

矿渣胶凝材料固化软土的力学性状及机制

利用矿渣胶凝材料固化软土,既可利用工业废渣,又能减少水泥的用量。以矿渣胶凝材料固化黏土、砂土二种软土。发现矿渣胶凝材料加固软土的效果远好于水泥、石灰,其9 %掺量的固化土28 d的无侧限强度达到2.0 MPa以上,普遍高于15 %掺量的水泥固化土,且其28 d固化土的软化系数普遍高于90 %以上,固化黏土后CBR值远高于同掺量的石灰固化土。X衍射结构分析表明,矿渣胶凝材料水化时产生的高强难溶的矿物晶体是其固化软土效果好的主要原因。因此,矿渣胶凝材料是一种性能优异的软土加固材料。     

机械粉磨对铁尾矿制备高强结构材料的影响

<正>本试验主要原料为铁尾矿、矿渣、水泥熟料和石膏,其化学成分见表1。铁尾矿选用鞍山铁尾矿,主要化学成分为SiO2,属高硅型铁尾矿,该铁尾矿粒度很细,-0.074mm粒级占到74.6%,-0.045mm粒级高达48.1%。主要矿物成分为石     

风积砂质高浓度胶凝充填材料性能与粉煤灰掺量关系分析

充填材料是决定煤炭充填开采效益、效率、效果的最主要因素。为了掌握风积砂质高浓度胶凝充填材料的性能变化规律,本文以粉煤灰的质量掺入比作为变量,试验研究和理论分析了粉煤灰对该充填材料性能的影响规律。结果表明,粉煤灰的适量添加可以提高充填材料的强度,大掺量导致强度相对降低; 泌水率随着粉煤灰掺量的增大总体上呈减小趋势,较大掺量试样泌水速率相对较低; 分层度随着粉煤灰掺量的增大线性降低; 凝结时间随着粉煤灰掺量增大呈现指数增大; 坍落度总体上随粉煤灰掺量的升高而增大,但大掺量会使其出现相对降低。分析认为,适量粉煤灰的掺入,使风积砂质高浓度胶凝充填材料的颗粒粒度、水分分布和水泥分散均匀,而使材料的强度和输送性能适度改变,但掺量过大会稀释胶结料和改变颗粒相对级配而导致性能下降。     

粉煤灰-粉质粘土对氟离子的吸附作用

不同土层对氟离子的吸附能力不同,在吸附能力较弱的土层建设贮灰场,会导致周边地下水中氟离子质量浓度较高,污染地下水。吉林市来发屯灰场运行多年来,地下水中氟离子质量浓度与背景环境未见明显差异,本文通过对来发屯灰场粉煤灰-粉质粘土和灰场外土层的比较分析,探究吸附机理,结果表明：粉煤灰-粉质粘土对氟离子有较强的吸附能力,能有效防止其对地下水的污染。     

NaF对高铝粉煤灰合成刚玉-莫来石材料的影响

采用XRD、SEM手段研究了NaF添加量和烧结温度对高铝粉煤灰合成刚玉-莫来石材料的性能、晶体结构和显微形态的影响。实验结果表明,NaF可以有效降低合成刚玉-莫来石材料的烧结温度,在1200℃、NaF添加量为2%时,生成的莫来石颗粒较细小,且均匀分布在玻璃相中,材料的综合性能良好,体积密度为3.08g/cm3,抗折强度为62.11 MPa,莫来石与刚玉的含量比约为2∶1;当NaF添加至4%时,莫来石发育为长柱状,长径比约6~10,并且相互交错成网状,但其含量减少,材料强度降低;NaF添加至8%时,莫来石相消失,材料主晶相为刚玉,同时生成较多的玉米状呈十字交叉形的钠长石晶簇。     

微生物对胶凝聚合物的作用

一种用微生物生产胶凝聚合物的工艺正在兴起,该生物聚合物在岩心驱替试验中被用于渗透率调节。将碱性卡德林生物聚合物溶液与嗜碱性产酸细菌及其培养基混合后,注入贝雷砂岩岩心。同时以岩心外的摇瓶培养作为对照。２７Ｃ培养２－５天后,摇瓶中的聚合物形成了坚硬的凝胶体。培养７天后,聚合物在岩心中开始流动时所需的压力可达２５－３５磅／英寸＾２。岩心渗透率从８５２毫达西下降到２．９９毫达西、从９０４毫达西下降到４．８     

掺硅粉及粉煤灰的水泥胶砂抗腐蚀性能研究

通过试验研究硫酸盐溶液侵蚀前后水泥胶砂的强度、质量损失率和中性化深度,揭示了掺矿粉及粉煤灰的水泥胶砂抗腐蚀性能。试验表明：在硫酸盐侵蚀环境下,随粉煤灰掺量增加水泥胶砂的质量损失率总体减小,随硅粉掺量增加则表现出先减小后增大的变化趋势,单掺粉煤灰或硅粉的掺量越高则中性化深度越大,掺10%粉煤灰或5%硅粉时对改善抗腐蚀性能最优;按最优掺量混掺硅粉和粉煤灰时则抗腐蚀性能的超叠加效应不明显,其中胶凝材料组成是决定掺加掺合料水泥砂浆抗腐蚀性能的主要因素。     

水泥-矿渣-粉煤灰固化淤泥的水分转化规律及其固化机理研究

为研究石膏激发的水泥-矿渣-粉煤灰固化淤泥的力学强度与水分转化过程的演变规律,从本质上揭示水泥-矿渣-粉煤灰对淤泥的固化机理,通过无侧限抗压强度、抗剪强度试验探究水泥/矿渣/粉煤灰配比、固化剂掺量、养护龄期对固化淤泥土强度的影响,结合核磁共振弛豫分析(NMR)、矿物成分分析(XRD)、微观结构分析(SEM)探究结合水量、水化物种类、微观形貌随养护龄期的变化规律,并建立无侧限抗压强度q_u、抗剪强度参数c、tan φ与结合水量C_w的函数关系。结果表明：14 d龄期内较高水泥配比(20%)的固化土强度显著高于低水泥配比(5%)固化土,其早强效应归功于水化物的大量生成,结合水量大幅提高,14 d龄期后5%水泥配比固化土强度增长迅速并超过20%水泥配比固化土强度。从宏观力学强度看,较高水泥配比(20%)固化土q_u、c、tan φ均与龄期对数lg t呈线性增长关系,低水泥配比(5%)固化土则呈幂型函数关系;从微观水分转化角度分析,高低水泥配比固化土的结合水量与抗压强度、抗剪强度参数的函数关系相同,即q_u-C     

锰铁合金渣胶凝材料水化机理的NMR谱研究

<正>锰铁合金渣来自广西合山某铁合金厂,外观浅绿色,呈松散颗粒状,比重为2.8g/cm3,其化学成分见表1。石膏采用南京无水石膏,SO3含量为36.08,石灰为试剂纯CaO。     

还原氧化石墨烯复合方式对Ag-TiO2基光电极电子传输性能的影响

为进一步提高Ag-TiO₂光催化效能,制备了还原氧化石墨烯（rGO）复合Ag-TiO₂基的光电极。先通过对比不同的复合方式探究rGO对Ag-TiO₂光催化剂表面电子传输和四环素降解效能的影响;再通过电化学阻抗谱测量、莫特-肖特基曲线等电化学手段对电极进行表征。结果表明：分层复合方式主要降低载体表面控制电极双层/薄膜的界面电阻,而全混复合方式主要降低总电荷转移电阻;分层电极的电子供体浓度随rGO质量分数增加而增大;在rGO质量分数为0.45%和0.25%时,分层复合和全混复合材料对四环素的降解速率分别比Ag-TiO₂提高11.4%和2.3%;在外加0.5 V偏压下,分层复合电极LG6降解效率比未加外偏压时提高了5.3%,而全混复合电极MG2效率没有提升。分层复合方式能更有效地提高光催化剂表面电子传输效能。     

粉煤灰—CaO胶凝尾矿免烧建筑材料的显微形貌特征及反应机理研究

本文利用粉煤灰－CaO无熟料粉煤灰水泥作为生产尾矿免烧建筑制品的胶凝材料，采用常压湿热养护技术，实验研究了粉煤灰－CaO胶凝体系和粉煤灰－CaO－尾矿蒸养体系，运用SEM研究手段，对不同工艺条件下粉煤灰水泥及尾矿建筑材料的显微形貌特征进行了研究，并对蒸养过程中的反应机理进行了探讨。     

矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化淤泥质黏土的抗压强度试验研究

为解决水泥固化淤泥质黏土早期强度不足及制备水泥时高污染、高能耗及高成本等问题,采用"一步法"制备矿渣-粉煤灰基地质聚合物用以固化淤泥质黏土,研究硅铝原材料之比、固体激发剂与原材料比及水灰比对固化黏土抗压强度的影响规律,并采用电镜扫描和X射线能谱分析等试验方法进行微观分析,揭示其固化机制。试验结果表明:当硅铝原材料为90%矿渣和10%粉煤灰,碱性激发剂占硅铝原材料质量比为0.15,水灰比为0.7时,其14 d的无侧限抗压强度达到1.5 MPa。矿渣-粉煤灰基地质聚合物主要产物有无定型的水化硅酸钙、水化铝酸钙凝胶,是固化黏土抗压强度提升的主要原因。研究结果为地质聚合物在淤泥质黏土加固中应用奠定一定的理论基础。     

高水速凝材料-软土微观结构的SEM研究

高水速凝材料是一种新型的固体混合材料,它与普通硅酸盐水泥相比有许多独特的特点：(1) 水用量大;(2) 速凝早强;(3) 可泵时间长;(4) 良好的塑性特性;(5) 极限荷载后强度具再发展性能。虽然,高水速凝材料在煤炭和冶金系统得到了较广泛的应用,取得了较好的技术经济效益,然而,在其它领域还未曾应用过。为了探索高水速凝材料在软土地基方面的应用前景,笔者采用扫描电镜研究了高水速凝材料-软土凝固体的微观结构。研究结果表明,纯土的土颗粒之间只有原生矿物的几何堆积,而没有牢固的连接。但由于高水速凝材料的加入,彻底改变了土体结构。在高水速凝材料-软土凝固体中,主体结构为钙矾石结晶体形成的“空间网状结构”;辅助结构为在碱性环境中土颗粒之间的离子交换、团粒化作用和碳酸化作用所形成的微晶体与凝胶体结构。因此,高水速凝材料在地基处理方面具有较好的应用前景。     

胶北地区粉子山群碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其对胶-辽-吉带构造演化的制约

胶北地区粉子山群和荆山群是胶-辽-吉带重要的组成部分, 对粉子山群和荆山群中碎屑锆石的年龄分布和Hf同位素特征的研究, 有助于深入认识胶-辽-吉带古元古代构造演化过程。对粉子山群小宋组、张格庄组和巨屯组中碎屑锆石U-Pb定年结果表明, 其锆石谐和年龄分布在1842~3663Ma之间, 其中13颗锆石的变质边给出了1842~1877Ma的变质年龄, 指示粉子山群经历了古元古代晚期变质作用, 与荆山群变质作用时代一致。本次研究的三个组中都存在2.2~2.1Ga的碎屑锆石, 结合前人研究成果, 粉子山群主体应沉积于2.1~1.9Ga。粉子山群碎屑锆石的年龄峰和ε_Hf(t)值与胶北地区早前寒武纪岩浆岩基本一致, 表明其碎屑物质很有可能来自胶北地体。另外在巨屯组样品中发现约17%的新太古代晚期碎屑锆石具有明显偏低的ε_Hf(t)值(-5.79~-2.44), 可能由早期岩浆岩部分熔融而成, 这也暗示胶北~2.5Ga不仅发生大规模的初生地壳生长, 还存在早期地壳的重熔。粉子山群和荆山群碎屑锆石年龄分布特征基本一致, 均含有胶北特征的年龄峰(~2.7Ga和~2.9Ga), 结合二者空间分布特征、一致的变质作用时代以及顺时针的P-T-t轨迹, 本文认为粉子山群和荆山群可能均沉积于胶北地体一侧, 并随胶北地体向东南俯冲。

     

玄武岩纤维增强铝基复合钻杆材料的制备研究

针对铝合金钻杆耐磨性和耐腐蚀性差导致其难以在深部钻井中应用的技术难题,本文以7075铝合金粉作为基体,玄武岩短纤维作为增强体,利用真空热压烧结技术制备了玄武岩纤维增强型铝基复合材料,并对其微观组织结构、密度和显微硬度等性能进行了研究。结果表明,玄武岩纤维在铝基体中分散均匀,界面处发生了化学渗透,SiO₂和Al之间发生置换反应,从而获得了良好的界面结合强度,复合材料的密实度较高,玄武岩纤维的加入显著提高了复合材料的显微硬度。     

矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化淤泥质黏土的抗压强度试验研究EI北大核心CSCD

为解决水泥固化淤泥质黏土早期强度不足及制备水泥时高污染、高能耗及高成本等问题,采用一步法制备矿渣-粉煤灰基地质聚合物用以固化淤泥质黏土,研究硅铝原材料之比、固体激发剂与原材料比及水灰比对固化黏土抗压强度的影响规律,并采用电镜扫描和X射线能谱分析等试验方法进行微观分析,揭示其固化机制。试验结果表明:当硅铝原材料为90%矿渣和10%粉煤灰,碱性激发剂占硅铝原材料质量比为0.15,水灰比为0.7时,其14 d的无侧限抗压强度达到1.5 MPa。矿渣-粉煤灰基地质聚合物主要产物有无定型的水化硅酸钙、水化铝酸钙凝胶,是固化黏土抗压强度提升的主要原因。研究结果为地质聚合物在淤泥质黏土加固中应用奠定一定的理论基础。     

水泥土-粉土复合试样动弹模量的试验研究

通过水泥土-粉土复合试样的动三轴试验,研究了动荷载作用下围压、置换率及初始干密度对复合试样动弹模量 的影响。结果表明：经过置换后,复合试样的动弹模量得到提高;动应力-应变关系曲线符合双曲线模型;动弹模量和应变相关曲线与纯粉土的有关曲线形状相似;水泥土-粉土复合试样的动弹模量随应变水平的增长而降低;在相同的动应变水平下,随围压、置换率及初始干密度的增大而增大;在围压较小时,置换率、围压和干密度对动弹模量的影响更显著;复合试样的最大动弹模也随围压、置换率、初始干密度的增大而增大;归一化后的 曲线分布在一个相对狭窄的范围内。