铜矿尾矿制备水泥熟料的特性与微观表征

为了进一步研究铜矿尾矿用于制备水泥熟料的可行性,采用铜矿尾矿替代砂岩烧制水泥熟料。通过f-CaO测试分析铜矿尾矿制备水泥熟料的易烧性,同时借助XRD测试水泥熟料中成分比例,最后对铜矿尾矿制备水泥熟料的凝结时间及力学性能进行了验证。结果表明:升高煅烧温度更有利于使用铜矿尾矿制备水泥熟料;用铜矿尾矿替代砂岩可降低f-CaO,但熟料的矿物晶体结晶度下降,且C3S矿物烧成率略偏低,凝结时间、早期强度与普通水泥熟料相差不大。     

石棉尾矿高速公路水稳基层材料的研究

为了综合利用雅泸高速公路石棉段大量堆积的石棉尾矿,对石棉尾矿用作水泥稳定基层集料的可行性进行研究,开辟一条石棉尾矿综合利用的新途径。对石棉尾矿的基本物理性能和路用性能如表观密度、压碎值、磨耗值等进行分析研究,并对其进行了石棉尾矿水泥稳定基层的配合比设计。研究表明:石棉尾矿的表观密度为2.65 kg/cm3,压碎值小于12%,磨耗值小于23%,完全满足水泥稳定基层集料的基本性能要求。配合比设计结果表明:石棉尾矿水泥稳定基层的最优水泥用量为4%,其无侧限抗压强度达到3.17 MPa,满足水泥稳定基层的要求;对石棉尾矿级配碎石形成机理研究,发现其颗粒呈立方体状,能够形成良好的嵌挤结构。因此得出石棉尾矿具有良好的嵌挤性和适宜的抗压强度,是较好的水泥稳定基层集料原材料。     

少熟料高矿渣道路水泥(SRC)的研究

粒化高炉矿渣微粉作为水泥的混合材,能够提高水泥性能、具有利废、节能环保等优点,有着很好的经济效益和社会效益。但是矿渣粉被用作水泥的主要组分时,遇到了一些问题和限制:碱激发矿渣水泥净浆凝结时间过短,干缩率变大,不能满足道路水泥的要求;现行部颁规范规定,矿渣硅酸盐水泥不宜用于重交通和特重交通水泥混凝土路面。本文以矿渣微粉作为主要组分,采用水泥熟料、石膏、以及化学外加剂作为复合激发材料,设计出几种满足重交通和特重交通以及满足不同交通结构需求的矿渣道路水泥(SRC)。试验结果表明它是一种凝结时间合适、收缩率小、并具有高抗折强度的道路水泥。     

左权铁尾矿在高等级重载公路基层中应用研究

为实现左权铁尾矿资源在国道207路面基层中的应用,研究了左权铁尾矿特性与其对基层材料的路用性能的影响。结果表明：左权铁尾矿性能稳定,经破碎分选制备的铁尾矿粗、细集料性能均满足高等级重载公路要求,铁尾矿细集料中云母含量高,导致水泥稳定铁尾矿强度低,降低细集料掺量,并采用水泥复合稳定,可大幅提高强度。水泥复合稳定铁尾矿90 d抗压强度、劈裂强度、回弹模量和抗冻、抗收缩性能均明显高于水泥稳定碎石,在国道207线的应用效果良好,经济效益凸显。     

基于灰色关联度分析的水泥粉煤灰稳定碎石中粉煤灰品质指标的优选

研究了不同品质粉煤灰制备的水泥粉煤灰稳定碎石其7d、28d、180d无侧限抗压强度,并通过计算粉煤灰的0.08mm通过率、活性物质含量以及7d火山灰活度等品质指标与强度之间的灰色关联度,分析了粉煤灰的品质指标与材料强度之间的关系。据此,优选出7d活度作为水泥粉煤灰稳定碎石中粉煤灰品质的评价指标,以活性物质含量作为粉煤灰满足材料长期强度增长性的技术要求。     

改良铁尾矿用于道路基层材料的研究

为了使大量堆存的铁尾矿得到有效利用,通过掺入不同无机结合料对铁尾矿进行改良处理。针对掺入量、养护龄期等主要影响因素,利用击实试验、加州承载比试验、无侧限抗压强度试验和干湿循环试验对改良后铁尾矿的路用性能及耐久性进行了分析和研究。结果表明:将铁尾矿用作底基层填料是可行的,相比于石灰和钢渣,水泥改良后的铁尾矿性能最佳;当水泥掺量为5%时,改良铁尾矿的CBR值大于80%,7d无侧限抗压强度在室内室外条件下分别为1.44和1.32MPa,膨胀值小于0.2%,其各项力学性能和耐久性得到最佳改善,能够满足道路基层材料的要求。     

石棉尾矿在(底)基层中应用的试验研究

通过室内试验以及现场测试,结合SEM、XRD、XRF微观分析,研究了石棉尾矿作为高速公路(底)基层材料的路用特性.结果表明,水泥稳定石棉尾矿碎石混合料强度满足规范要求,用于高速公路(底)基层是可行的.由于石棉尾矿含有少量碎石棉纤维,吸水率与一般的碎石相比偏高,工程施工过程中应严格控制含水量,并注意施工防护和环境保护.在缺乏筑路材料的山区,合理利用当地的废矿料,能够取得良好的经济效益、社会效益以及环境效益.     

水泥稳定碎石铣刨粗集料路用性能评价

为了探究水泥稳定碎石铣刨料用于道路底基层的可行性,进行了吸水率、表观密度、压碎值、针片状含量等试验,评价了再生集料的物理及力学指标;进行了SEM微观图像和EDS成分检测,分析了微观形态及化学成分。结果表明:水泥稳定碎石铣刨粗集料吸水率为3.2%,表观密度为2.673 g/cm~3,压碎值为32.9%,针片状含量为7%,满足二级及二级以下公路水泥稳定碎石的底基层粗集料主要指标要求。     

钢渣的硅系与复合系激发及其在软土固化中的应用

中国每年产出大量钢材,伴随而产生的副产品钢渣,因其利用率低而导致资源浪费和环境污染。为充分、高效地再生利用废弃钢渣,从提升钢渣的胶凝性出发,参考水泥组分的率值控制指标,采用偏高岭土对钢渣进行成分增补,以提高Al_2O_3和SiO_2含量,开展水玻璃的硅系激发及水泥的复合系激发试验,制备得到钢渣型复合基材。净浆一定龄期后进行无侧限抗压强度试验,并尝试引入率值这一参数评价钢渣基材性能。结果表明:当水泥、偏高岭土和钢渣之间最优质量配比为50∶15∶85,水胶比为0.28时,复合基材的90 d强度可达41.5 MPa。复合系与钙系钢渣型基材的率值高度一致,可为不同初始成分的钢渣基材的标准化制备提供参考。采用XRD,SEM,MIP等多种微观测试技术探讨钢渣基材强度形成机理,发现钢渣基材水化产物为C-H,C-(A)-S-H和C-A-H等,其中网状C-S-H最为发育,各部分紧密联结,大孔隙减少,使得钢渣复合基材强度保持稳定增长。将钢渣基材用于软土加固中,当钢渣基材掺量为20%时,固化软土28 d龄期无侧限抗压强度可达1.2 MPa。固化土强度与似水灰比R成反比,给出了可用于预测钢渣基材固化土强度预测的经验表达式。     

土壤固化剂改良铁尾矿路用性能研究

以河北张家口地区铁尾矿为研究对象,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、水稳定性试验,研究水泥和土凝岩两种土壤固化剂对该类铁尾矿性能的影响。结果表明:水泥改良铁尾矿和土凝岩改良铁尾矿满足二级及二级以下公路路基强度要求的经济掺量为8%,其7d无侧限抗压强度分别为2.48 MPa和2.08 MPa;土壤固化剂改良铁尾矿前期和中期强度增长迅速,后期强度增长缓慢,10%水泥改良铁尾矿7d龄期和35d龄期强度可达到97d龄期强度的49.23%和81.13%;土壤固化剂改良铁尾矿水稳定性较好,10%土凝岩改良铁尾矿7d~97d龄期水稳系数在93.72%~99.20%之间,水稳系数随龄期先减小再增大,土凝岩改良铁尾矿水稳定性要优于水泥改良铁尾矿。     

冻融循环对改良粉土力学特性影响的试验研究

为研究冻融循环作用对西藏地区粉土力学性质的影响,对不同水泥掺量的改良土在同一冻结温度、不同冻融循环次数下进行水稳定性试验、无侧限抗压强度试验、冻胀融沉率试验。以期得到冻融循环后改良土的水稳定性、强度特性及冻胀融沉特性的变化规律。试验结果表明:2%水泥掺量的改良土在季冻区不能满足路基填料要求;季冻区水泥改良土作为路基土的设计中,可以以冻融5次后的强度作为水泥改良土的设计参考强度;4%掺量水泥改良土其冻胀率及融沉率均小于1%,为不冻胀、不融沉土,符合二级公路路基填料对土体冻胀融沉率的要求。     

二次冷再生可行性分析及其混合料力学性能试验研究

目前国内部分冷再生路面达到或接近使用寿命,旧冷再生路面能否进行二次再生利用成为公路行业的关注热点。首先对二次冷再生进行可行性分析,并基于二次冷再生混合料的配合比设计结果,对二次冷再生混合料的力学性能进行试验研究。结果表明:旧冷再生路面的基层材料压碎值仍满足规范要求,但CBR值发生了衰减,级配呈细化状态,单独用于二次再生修筑路面(底)基层已不可行;通过添加新骨料及水泥稳定剂,二次冷再生混合料的级配和强度得到有效改善,7 d无侧限抗压强度值可满足极重、特重交通下的路面(底)基层技术要求,二次冷再生具备可行性;二次冷再生混合料的力学性能试验结果虽略次于初次再生混合料的性能,但整体力学性能仍能满足沥青路面基层及底基层的力学指标要求。     

火山渣为集料制备轻质透水混凝土路面的研究

该文旨在研究一种高强轻质透水混凝土,该混凝土以火山渣(主要成分为玄武岩和浮石)为轻型集料,以粉煤灰和硅灰替代部分普硅水泥为矿物掺合料。分别研究了以20%粉煤灰和10%的硅灰等质量替代部分水泥的三元掺合料对轻质混凝土性能的影响。研究结果表明:使用火山渣为轻型集料能够制得性能较好的轻质混凝土,三元掺合料的使用有利于轻质混凝土强度的发展,以硅灰为掺合料时,强度最高,所制得的轻质混凝土强度可达C40等级水平;同时以火山灰为集料所制备的轻质混凝土具备较好的透水性能,其强度等级和透水性能均能达到透水混凝土路面的基本要求。     

建筑垃圾材料在北京公路工程中的试验研究

建筑垃圾主要分为砖混类、水泥混凝土类,循环利用可减少道路建设过程中新集料开采。该文以2017年北京市某大修工程为背景,对水泥稳定砖混类再生材料、水泥稳定水泥混凝土类再生材料路用性能进行试验研究,通过有限元软件Ansys模拟建筑垃圾再生基层路面结构,进行力学分析,认为砖混类建筑垃圾再生集料压碎值等关键性指标较弱,可用于二级以下公路底基层;水泥混凝土类建筑垃圾再生集料各项指标基本满足规范对于高等级公路基层指标要求,可替代普通粗、细集料,但由于破碎、除杂等技术问题,材料性能可控性较差,大规模应用存在一定难度;水泥稳定砖混类再生材料7d无侧限抗压强度满足规范二级及以下公路底基层抗压强度指标要求,具有良好的工作性能;水泥稳定水泥混凝土类再生材料7d无侧限抗压强度满足规范高等级公路极重、特重交通基层抗压强度指标要求,抗压强度稳步增长,抗冻性能、抗弯拉性能优良,具有良好的工作性能。     

钢渣的硅系与复合系激发及其在软土固化中的应用（双语出版）

中国每年产出大量钢材,伴随而产生的副产品钢渣,因其利用率低而导致资源浪费和环境污染。为充分、高效地再生利用废弃钢渣,从提升钢渣的胶凝性出发,参考水泥组分的率值控制指标,采用偏高岭土对钢渣进行成分增补,以提高Al₂O₃和SiO₂含量,开展水玻璃的硅系激发及水泥的复合系激发试验,制备得到钢渣型复合基材。净浆一定龄期后进行无侧限抗压强度试验,并尝试引入率值这一参数评价钢渣基材性能。结果表明：当水泥、偏高岭土和钢渣之间最优质量配比为50：15：85,水胶比为0.28时,复合基材的90 d强度可达41.5 MPa。复合系与钙系钢渣型基材的率值高度一致,可为不同初始成分的钢渣基材的标准化制备提供参考。采用XRD,SEM,MIP等多种微观测试技术探讨钢渣基材强度形成机理,发现钢渣基材水化产物为C-H,C-（A）-S-H和C-A-H等,其中网状C-S-H最为发育,各部分紧密联结,大孔隙减少,使得钢渣复合基材强度保持稳定增长。将钢渣基材用于软土加固中,当钢渣基材掺量为20%时,固化软土28 d龄期无侧限抗压强度可达1.2 MPa。固化土强度与似水灰比R成反比,给出了可用于预测钢渣基材固化土强度预测的经验表达式。     

汽车内饰用聚氨酯蒙皮的制备

制备了生产汽车内饰用聚氨酯(PU)蒙皮的双组分原料;使用该原料,采用RIM工艺.在江阴万奇内饰系统有限公司上机生产聚氨酯蒙皮.讨论了该聚氨酯蒙皮的加工工艺及其性能.测试结果表明,所生产的蒙皮的各项指标完全满足2004年版GM汽车公司GMN3940标准要求.     

石膏对水泥乳化沥青混合料强度的影响

研究了水泥水化产物中钙矾石(AFt)对水泥强度、乳化沥青混合料马歇尔稳定度的影响,使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析水化产物的物相和微观形貌。结果表明:随着石膏掺量的增加,水泥熟料强度和混合料马歇尔稳定度呈倒V型变化,石膏掺量3%(以SO_3为标准)时性能最好;添加石膏后水泥熟料水化产物中出现AFt,而且随着石膏用量的增加,水泥熟料的水化产物中出现更多AFt和Ca(OH)2,适当含量AFt穿插在水化产物中促使其内部结构更加密实,有助于强度提高。     

早强型水泥基道路快速修补材料性能研究

针对目前水泥混凝土路面常用快速修补材料存在的局限性,设计复配出一种超早强型水泥基道路快速修补材料,并对其物理力学性能和耐久性能进行测试分析。结果表明,由该材料设计制备的水泥混凝土2h抗折强度、抗压强度和黏结强度分别可达到4.0 MPa、29.8 MPa和2.4 MPa,且后期强度不倒缩,能满足2h开放交通要求;与同强度等级普通水泥混凝土相比,其收缩明显降低且耐磨性良好;此外,基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)微观分析,建立了超早强快速修补材料宏观性能与微观结构之间的联系。     

掺合材对水泥基材料导电性能的影响研究

介绍了导电水泥基材料的导电机理;比较了掺合材(硅灰、矿渣、煤渣)、石墨和钢纤维对水泥基材料的电阻和强度的影响,研究了不同水泥基材料在不同养护龄期内电阻率的变化,并分析了水泥基材料在交流电源下的升温效果.结果表明:掺合材的加入使水泥砂浆的电阻率增加,掺硅灰的水泥基材的电阻增加最显著,49 d龄期的电阻为56.05×105Ω·m,为砂浆水泥基材的254%;水泥基材料的导电率,在龄期35 d后趋于稳定;综合电导率和强度两个因素分析研究表明,不锈钢纤维水泥基材料可作为水泥基发热体.     

养护方法对含铁尾矿粉的高性能混凝土力学、耐久和微观结构影响

混凝土的高性能化和绿色化对原材料品质提出很高要求,而我国大量铁尾矿工业废弃物的处置是当下急需解决的问题。基于此,研究了标准养护、45℃温水养护与90℃蒸汽养护3种养护方法对含铁尾矿粉的高性能混凝土力学性能(抗压和抗折强度)、收缩性能和微观结构(组成成分和微观形貌)影响。结果表明,含15%铁尾矿粉的混凝土力学性能达到最佳值,温水养护和蒸汽养护可进一步提升其力学性能。此外,引入细小的铁尾矿粉可促进水泥颗粒水化,从而形成致密的微观结构,但铁尾矿粉自身活性有限,在蒸汽养护条件下可参与水化反应。研究成果可进一步开发绿色、低成本的高性能混凝土。