大掺量煤渣和锰渣制备复合水泥的研究

试验利用矿渣和钢渣作为配制复合水泥的辅助性胶凝材料,研究了矿渣、钢渣细度和复合比例对复合水泥强度的影响,并从颗粒堆积和复合胶凝效应的角度探讨了矿渣-钢渣在复合水泥中的作用机理。试验结果表明:在矿渣与钢渣组成的复合体系中,矿渣细度决定了复合水泥的强度,矿渣越细,复合水泥强度越高;在辅助性胶凝材料掺量一定的情况下,矿渣占的比例越高,复合水泥的强度越高;在适宜的复合比例下,用矿渣和钢渣混合配制的复合水泥28d抗压强度高于纯水泥的28d抗压强度。

在复合水泥生产过程中,引入经预磨细的矿渣微粉,改善了水泥的物理力学性能,显著提高了水泥强度增长率,降低了制造成本。本文探讨了磨细矿渣微粉与粉煤灰、钢渣生产复合水泥的具体工艺及水泥的水化机理。

通过使用激发技术,生产高掺量复合水泥,针对混合材的多掺而出现稠度过大的现象,进行了稠度调节,从而解决稠度偏高的现象,达到国家标准要求。

掺加10%～40%镁渣制备了镁渣矿渣复合硅酸盐水泥,研究了镁渣对复合水泥物理性能的影响规律。结果表明:镁渣中主要矿物是β-c2s和γ-c2s,具有较好的火山灰活性。随着镁渣矿渣比(ms/bs)的增加,复合水泥凝结时间延长,强度逐渐下降,当ms/bs为0.67时,即镁渣掺量20%,矿渣掺量30%时复合水泥28d抗折强度达9.10mpa,抗压强度达42.53mpa,达到了国标42.5#复合硅酸盐水泥要求。

钢渣粉煤灰复合水泥的研究

通过改性丙三醇与十二烷基磺酸钠、三乙醇胺等复合一种助磨剂,将其用于水泥矿渣助磨实验,并以空白和三乙醇胺实验进行对比测试,在试验磨中粉磨一段时间,通过分析比表面积、粒径分布、中值粒径(d0.5)和强度,探讨了对助磨增强效果的影响,结果表明w1助磨性能好于三乙醇胺,明显好于空白。

研究了在混磨工艺下,掺不同种类激发剂对大掺量混合材复合水泥强度发展的影响。结果表明:纯碱、烧碱、明矾石、元明粉单掺或混掺时均使大掺量混合材复合水泥的凝结时间明显缩短,标准稠度用水量增大。各种激发剂对大掺量复合水泥的增强效果主要表现在早期,对水泥后期强度影响较小。

在通用水泥生产过程中,引入具有促硬促凝效果、利于发挥水泥早期强度的功能性混合材料——水淬电炉钢渣,通过制备高强复合水泥的试验,得出该水泥具有碱含量低及微膨胀和自密实特性,可有效抵抗水泥及混凝土水化硬化过程体积收缩引起的开裂。该水泥后期强度持续稳定增长,能够显著提高混凝土制品的强度及耐久性。

对适合大掺量石灰石复合水泥的专属性高效复合水泥助磨剂进行研究是水泥工业节能减排技术开发内容之一。结合水泥粉磨与水泥水化理论,成功研制了以烷醇胺、乙基麦芽酚及脂肪酸钠等为主要组分的适合于大掺量石灰石复合水泥生产的高效水泥助磨剂,多次工业性试验表明,其效果良好。

以钢渣、粉煤灰、水泥熟料为主要原料,掺入少量激发剂,制备了早强钢渣粉煤灰复合水泥。研究了复合水泥组分和不同激发剂对水泥性能的影响,并通过sem分析了激发剂对复合水泥硬化浆体结构的影响。结果表明,当钢渣粉煤灰复合水泥的组成范围为熟料30%、钢渣35%～40%、粉煤灰25%～35%、石膏5.0%时,掺入激发剂2.75%,性能指标达到国家标准42.5复合水泥要求;掺入激发剂可进一步提高钢渣、粉煤灰的水化活性,加快复合水泥的水化速度,提高水泥的力学性能,缩短复合水泥的凝结时间。

利用正交实验分析了活化煤矸石与粉煤灰制备复合水泥的力学性能,对双掺活化煤矸石与粉煤灰超叠复合效应进行了探讨。结果表明,对28天抗折抗压强度影响显著的因素依次为活化煤矸石与粉煤灰的总掺量、碱激发剂、活化煤矸石与粉煤灰的配合比、石膏掺量,其中总掺量为30%,活化煤矸石∶粉煤灰=7∶3,石膏掺量为7%时,其功效系数最高,当活化煤矸石与粉煤灰的总掺量为30%时,对3d、28d抗折抗压强度活化煤矸石与粉煤灰有一个最佳的配合比。

本文针对粉煤灰活性低,会因高掺量而造成水泥早期强度降低这一问题,从性能优势互补的角度出发,优选与之搭配的另外一种混合材天然沸石,以保证水泥具有足够的早期强度,节约水泥熟料,降低成本。

采用可控式低温稻壳灰制备装置研究了各种因素对稻壳灰产品的影响;x射线及sem表征表明,制得的低温稻壳灰为无定形态,且颗粒粒度范围为50～100nm。将低温稻壳灰作为水泥掺合料,与硅灰和粉煤灰对比得到:低温稻壳灰对混凝土强度具有明显的提高效用;当水灰比一定,低温稻壳灰掺入量小于20%(质量分数)时,硅灰与稻壳灰的增强效果相近,可以用稻壳灰代替硅灰。

助磨剂在大掺量石灰石复合硅酸盐水泥中的应用研究 陈绍龙张辉宋炳田 用石灰石作混合材生产复合水泥，能够降低水泥生产成本，扩大混合材资源，增加水泥 产量，改善水泥性能。尤其对矿渣、粉煤灰、火山灰等活性混合材短缺的地区来说，具有更 重要的意义。本文以水泥助磨剂对石灰石不同掺量的复合硅酸盐水泥性能变化为基础，探讨 了石灰石作混合材对水泥产品的物理化学作用和对水泥石结构的影响，并试验研究了掺石灰 石的复合硅酸盐水泥配制砂浆与混凝土的其他性能。 一、掺助磨剂的水泥性能试验及结果 1.试验材料 （1）硅酸盐水泥熟料：熟料符合国家标准gb5947的要求，其组成见表1。 表1硅酸盐水泥熟料组成(%) 厂别caosio2al2o3fe2o3mgolossc3sc2sc3ac4aff-cao jh65.0520.625.194.971.5

对钢渣作为一种混合材在复合水泥中的综合利用进行了研究,并通过x线衍射(xrd)、扫描电镜(sem)、水化热测试、孔结构测试等现代物相检测手段,揭示钢渣复合水泥微观结构与宏观性能之间的内在联系。结果表明:钢渣能显著降低水泥的水化热,降低水泥的标准稠度用水量;钢渣水泥浆体线膨胀率很小,均没有超过0.1%,体积稳定性良好;一定掺量混合材能有效降低浆体孔隙率,改善孔径分布,提高浆体致密度;复合掺加20%钢渣、10%粉煤灰时,水泥的28d抗折、抗压强度分别达到了8.3、48.9mpa;钢渣和粉煤灰复合掺加有利于水泥强度发展。

用偏高岭土、沸石及聚合物乳胶粉改性的碱矿渣复合水泥进行了模拟放射性焚烧灰固化处置研究。结果表明:模拟放射性焚烧灰包容量为40%时,水泥固化体性能满足国标gb14569.1—93要求。cs+的第42d浸出率(gb7023—86,25℃)最低为1.32×10-4cm/d,累积浸出分数仅为0.041cm。28d抗压强度最低为45.6mpa,且后期强度增长依然较高。碱矿渣复合水泥凝结迅速,克服了焚烧灰中某些成分对水化造成的不利影响。偏高岭土、沸石之间存在协同效应,显著提高固化体的抗压强度,同时改善对核素离子的固化能力。乳胶粉在固化体内形成三维网状结构,改善固化体韧性及抗冲击性,引入的微小气泡优化孔结构、提高耐久性,但导致抗压强度下降,掺量以5%为宜。

为了研究复合水泥炉渣灰动力特性,通过动三轴试验,测试出不同替换比率下复合水泥炉渣灰的ed-ε曲线。分析应变、围压及替换比率等对动弹性模量的影响规律。得出如下结论:动弹性模量随着应变的增加而递减;应变一定,围压增加,复合水泥炉渣灰土具有较高的动弹性模量;应变一定,提高替换比率,可以增加复合水泥炉渣灰土试样的整体强度。复合水泥炉渣灰作为注浆材料进行土体加固的研究成果,可为其加固体的抗震设计提供科学依据。

针对目前矿渣等高活性混合材资源的紧张,实验进行了锰渣、石灰石部分取代矿渣制备复合水泥的试验研究。研究表明,当石灰石粉掺量固定为10%时,相同水泥比例下,随着锰渣和矿渣比例的增加,胶砂试块3d强度增加,28d强度有所下降;当加入复合激发剂后复合混合材总掺量为60%,锰渣和矿渣质量比为4:1时,仍能配制合格的p.c32.5标号水泥。

425^#磷渣矿渣复合水泥的研制

将mswi炉渣与矿渣作为辅助胶凝材料引入水泥系统当中,并对复合水泥的强度性能及其重金属浸出毒性进行了研究。试验结果表明:单掺炉渣、矿渣时,掺量越高,复合水泥胶砂强度越低,当炉渣与矿渣复掺后,炉渣中的碱离子能激发矿渣的活性,使强度降幅减小,且在炉渣/矿渣质量比为1∶2~1∶4时效果达到最佳;na2sio3是一种很好的矿渣活性激发剂,但加入mswi炉渣-矿渣复合水泥中,会降低强度。mswi炉渣-矿渣复合水泥制品的重金属浸出浓度低于浸出毒性标准限值,不会对环境造成污染。

沸石是一种与石灰反应能力较强的火山灰质混合材,它由于结构中具有许多开放性的通道和庞大的比表面积,将其作为水泥活性混合材,不仅具有使水泥强度增长的火山灰效应,而且可解决矿渣水泥泌水大、收缩大等问题。项目研究了在不同激发剂条件下沸石矿粉的活性激发,以及不同配比条件下沸石矿渣水泥的相关性能,通过对比确定了最佳配合比。并试验研究了其保水性和水泥收缩性能等。

本文通过改性丙三醇与十二烷基磺酸钠、三乙醇胺等复合一种矿渣水泥助磨剂，将其用于水泥矿渣助磨实验，并以空白和三乙醇胺实验进行对比测试，在试验磨中粉磨一段时间，通过分析比表面积、粒径分布、中值粒径（d0．5）和强度，探讨了对助磨增强效果的影响，结果表明w1助磨性能好于三乙醇胺，明显好于空白。