新型镁质膨胀材料的制备与性能研究

主要研究了以多种富镁矿物为原料，制备适合于大掺量粉煤灰混凝土的新型镁质膨胀材料，用以补偿大坝由于温度应力引起的收缩。通过在不同粉煤灰掺量的水泥浆体中，外掺不同比例的新型镁质膨胀材料和传统MgO膨胀剂，研究水泥浆体压蒸膨胀率的变化规律以及40℃水中长龄期养护膨胀率的变化过程及趋势。结果表明，随着膨胀材料掺量的增加，膨胀率相应增加。随着养护龄期的延长，膨胀率相应增大，到120d左右，膨胀趋于平缓。粉煤灰对传统MgO膨胀剂具有明显的抑制作用，且随着粉煤灰掺量的增加，抑制作用加强。新型镁质膨胀材料能很好的改善抑制作用，从而满足大掺量粉煤灰混凝土工程的要求。     

高岭石型硫铁矿烧渣对水泥水化硬化的影响

将高岭石型硫铁矿烧渣经磁化焙烧-磁选,得到w(TFe)为57.5%的铁精矿和偏高岭石为主的尾矿。利用微量热仪、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)等手段研究了掺加磨细后尾矿对普通硅酸盐水泥水化硬化的影响。结果表明:主要含偏高岭石的尾矿能够明显降低水泥的水化热,吸收氢氧化钙,在水化后期改善水泥浆体的微观结构,使得水泥石更加均一密实。同时,磨细尾矿的掺入使水泥净浆的标准稠度需水量增加,凝结时间延长。当取代水泥用量达15%时,尾矿能够提高水泥胶砂的28天抗压强度。     

高岭土/聚丙烯酸高吸水材料合成及表面改性

采用高温快速的水溶液聚合方法合成了高岭土／聚丙烯酸高吸水性复合材料,探讨了复合材料合成过程中各种因素,如引发剂用量、交联剂用量、中和度、高岭土超细粉用量等对复合材料吸水倍数的影响,还对该高吸水性复合材料进行表面亲水改性研究,结果表明表面亲水改性有利于提高复合材料的吸水速率。     

钛基柱撑累托石矿物材料的研究

在氮气环境中用TiCI4和HCI制成钛基柱撑液，采用离子交换法，用[Ti20O32(OH)12(OH2)18]^4 Dawson型Ti多核阳离子，交换累托石蒙皂石质晶层中的Na等阳离子，制成钛基柱撑累托石。通过电子探针定量分析、X射线衍射、红外光谱、热分析及魔角旋转核磁共振等方法，对钛基柱撑累托石的成分、结构和热稳定性进行了表征。钛基柱撑累托石具1．6nm的层孔隙，是一种很有应用前途的柱撑粘土矿物材料，有望在催化剂载体及环保材料领域中得到广泛的使用。     

有机硅烷化蒙脱石的层间锁合效应

有机改性对粘土矿物在高分子纳米复合材料、环境材料、载体材料等领域中的应用有着重要影响。粘土矿物的有机改性方法主要包括:表面活性剂插层、有机硅烷嫁接和原位合成改性。其中,有机硅烷嫁接(也称表面有机硅烷化)是近年粘     

流-固耦合模型试验用的新型相似材料研制及应用

为研究隧道突水、突泥过程中断层及围岩各物理场变化规律,根据地质力学模型试验相似原理,通过大量多组别配比试验,研制出适用于流-固耦合模型试验的新型断层及围岩相似材料。其中,断层相似材料以砂为粗骨料,滑石粉为细骨料,石膏、膨润土作为胶结剂,液态石蜡作为调节剂;围岩相似材料以砂为粗骨料,重晶石粉、滑石粉为细骨料,白水泥及乳胶作为胶结剂。通过大量室内试验,对比分析原岩及相似材料变形特征及强度破坏特性,重点对单轴抗压强度、渗透系数、重度、泊松比、弹性模量等重要变形及水理特性参量进行调控,系统研究不同配比对材料参数的影响规律。试验结果表明：该材料力学参数变化范围广、性能稳定、操作工艺简单,可用来模拟不同渗透系数的低、中等强度岩体材料。将该相似材料应用于吉莲高速公路永莲隧道断层突水、突泥三维地质力学模型试验中,力学性能及水理特性均达到试验要求,能够有效地模拟突水、突泥的发展演变过程,真实反映断层灾变过程中各物理场响应规律。     

中国高放废物地质处置缓冲材料大型试验台架和热-水-力-化学耦合性能研究

缓冲材料作为高放废物深地质处置库中一道重要的人工屏障,与高放废物容器和处置库围岩直接接触,在高放废物衰变热、辐射作用和地下水等影响下产生复杂的热-水-力-化学耦合作用,为了验证缓冲材料是否能长期有效地发挥其屏障材料的作用,核工业北京地质研究院利用高庙子钠基膨润土组装并运行了模拟中国高放废物地质处置室 尺寸的大型缓冲材料膨润土试验台架（China-Mock-Up）。建立了缓冲材料试验台架的安装和试验方法,依据实测数据和理论分析,揭示了热-水-力-化学耦合作用条件下膨润土中的相对湿度是在加热器的热效应和外部供水的湿效应共同作用下发生变化的,压实膨润土中应力的变化主要是由于膨润土遇水膨胀和加热器的热效应引起的,试验验证了模拟高放废物地质处置室内加热器（废物罐）运行初期的位移过程,为缓冲材料和高放废物地质处置库的设计提供了重要的工程参数和理论依据。     

盐溶液法测定非饱和膨润土的水分特征曲线

对于高放废物的最终处置，深地质处置被国内外公认为最合适的方法，而膨润土也被认为是高放废物处置库缓冲回填材料的良好基质。鉴于膨润土各项性质研究的重要性。本文介绍了利用盐溶液法进行非饱和膨润土水分特征曲线的测定工作，发现盐溶液法适合测定吸力极高的非饱和土，是一种值得推广的方法。     

辽宁海城大房身稀有金属伟晶岩包裹体研究及找矿意义

大房身3号伟晶岩脉是含铀、铌、钽等稀有金属伟晶岩矿床,分异较好,可分为4个岩相带。经对各带石英中包裹体的研究,表明含矿带含挥发份H₂O和CO₂较高,流体包裹体丰度较大,富含纯CO₂包裹体及含液相CO₂包裹体。该伟晶岩与围岩接触界线清楚,其边缘相含有围岩的捕掳体。伟晶岩结晶分异好,矿物成分简单,以长石、石英为主,其核心带产有巨晶状黑云母和微斜长石。包裹体气相成分中不含游离氧（O₂）。这些特点说明该伟晶岩是由硅酸盐熔浆在埋深大、较封闭的环境下,缓慢结晶分异而成。     

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