铜矿尾矿制备的水泥熟料特性

以率值K(石灰饱和系数)、S(硅率)、I(铝率)为指标分析铜矿尾矿作为水泥原料的可行性,借助熟料成分计算判断铜矿尾矿作原料是否符合设计的率值要求。结果表明:铜矿尾矿中含有制备水泥的化学成分,有害成分指标也满足原料的需求;将石灰石、铁尾渣等材料与铜矿尾矿复配后制备的熟料满足生料设计率值的要求;在较高的温度下,铜矿尾矿替代砂岩作为硅铝质原料制备的水泥易烧性更强。     

路面用水泥配比优化与基本性能验证

为了分析水泥配比、混合材比例及助磨剂对水泥基本性能的影响,对不同水泥熟料配比、混合材、助磨剂掺量的水泥进行细度、标准稠度、凝结时间、抗压与抗折强度测试。结果表明:随着水泥熟料用量的增加,普通硅酸盐水泥的比表面积减小,安定性不受影响,强度增加;随着助磨剂掺量的增加,水泥的比表面积变化相对明显,对水泥的抗压强度、抗折强度都没有明显的影响。     

缓凝剂在水泥稳定粒料中的应用研究

为了延长水泥稳定碎石的可施工时间,解决混合料远距离运输、高温天气施工、水泥凝结时间短的问题,用一定浓度的缓凝调节剂溶液替代拌合水,进行水泥凝结时间、水泥稳定粒料延迟、无侧限抗压强度试验。结果表明:采用缓凝剂和食用白糖作为缓凝调节剂都能达到延长水泥稳定粒料可施工时间的目的,采用白糖做缓凝调节剂具有更高的经济性。     

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。     

粉煤灰取代矿粉在路面基层水泥中的应用研究

利用粉煤灰取代矿粉制备路面基层专用水泥,研究了粉煤灰的掺量对路面基层专用水泥的凝结时间、强度、胀缩特性的影响.结果表明：粉煤灰在掺量为15％的条件下,路面基层专用水泥的凝结时间、微膨胀性能均满足相应的施工要求,强度明显高于P·C32.5级水泥力学性能的指标.且采用粉煤灰取代矿粉生产路面基层专用水泥有效降低了水泥的生产成本,具有良好的经济效益.     

石灰石取代矿粉在路面基层水泥中的应用研究

利用石灰石等质取代矿粉制备路面基层专用水泥,研究了石灰石的掺量对路面基层专用水泥的凝结时间、胶砂流动度、力学性能和胀缩特性的影响。结果表明:适量石灰石的掺入对改善水泥的各项性能指标均有一定的作用。石灰石的掺量在0~6%的范围内可有效延长水泥的凝结时间;石灰石在掺量为4%的条件下,不仅可以小幅提升水泥的抗压强度,且可以有效改善水泥的膨胀性能。     

路基和基层加固注浆材料的研究和应用

选用快硬硫铝酸盐水泥作为注浆材料基体,开展了缓凝剂品种、掺量和矿物外加剂掺量对注浆材料性能影响的研究,确定了路基加固用注浆材料和基层加固用注浆材料的最优配比：缓凝剂宜选用NMS,掺量为2‰;路基加固用注浆材料中1号矿物外加剂掺量为5％;基层加固用注浆材料中1号矿物外加剂掺量为20％。所制备的路基加同用和基层加固用注浆材料能较好地解决传统注浆材料凝结时间不易控制、强度稳定性差等问题,且实际工程应用效果良好。     

低硫型无碱速凝剂的制备与机理研究

本文采用硫酸铝、氢氧化铝、氢氟酸、早强剂和调节剂制备了四种不同铝硫比的低硫型无碱液体速凝剂(alkali-free flash setting admixture,以下简称AFSA),研究无碱速凝剂的铝硫比对水泥凝结时间和强度的影响,采用XRD、水化热和SEM等测试手段研究了低硫型无碱速凝剂的促凝机理。     

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。     

碳酸锂对超早强道路修补砂浆性能的影响

为解决硫铝酸盐水泥制备超早强道路修补砂浆后期强度倒缩问题，采用硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合水泥制备的超早强道路修补砂浆，探究碳酸锂对超早强道路修补砂浆流动度、凝结时间、小时强度和收缩性能的影响。结果表明，碳酸锂对砂浆流动度无明显影响；显著缩短砂浆凝结时间，掺量为0.05%时，超早强道路修补砂浆初凝时间缩短至空白样的23.64%;为满足施工，掺入一水柠檬酸做缓凝剂对砂浆初凝时间进行调节，初凝时间大于15 min;碳酸锂显著提高砂浆抗折和抗压小时强度，2 h抗折和抗压强度分别为5.5 MPa和31.33 MPa,且28 d强度发展稳定无倒缩，砂浆超早期收缩性能为微膨胀，水泥石体积稳定，满足道路修补材料技术要求，实现2 h恢复道路交通的目标。     

碱激发粉煤灰水泥稳定再生集料性能的研究

主要研究在不同粉煤灰掺量条件下,碱激发粉煤灰水泥稳定再生集料的路用性能。首先测试了碱激发粉煤灰水泥的凝结时间与强度,然后进行混合料力学性能与耐久性测试。研究得出:适量粉煤灰掺量的碱激发粉煤灰水泥表现出较好的路用水泥特性;粉煤灰掺量25%的试件力学性能与抗冲刷性能最佳,碱激发粉煤灰水泥稳定再生集料的后期强度增加速度大于纯水泥稳定再生集料,且随着粉煤灰掺量增加,混合料试件干缩应变逐渐变小。     

石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层的性能研究

提铁铜尾矿是铜尾矿经转底炉煅烧提铁后的冶炼渣,为研究其作为矿物掺合料在公路结构中应用的可行性,以石灰提铁铜尾矿作为胶凝材料,选用提铁铜尾矿质量/石灰质量比为2.5,制备5种不同配合比的石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层(LTS),测定其7d无侧限抗压强度。试验结果表明:当石灰提铁铜尾矿掺量为10.5%～24%时,其7d无侧限抗压强度随着石灰提铁铜尾矿掺量的增加先增大后降低且均大于1.1 MPa,当石灰提铁铜尾矿掺量为21.5%时其达到最大值2.14MPa。考虑到工程经济性,最终推荐石灰提铁铜尾矿掺量为10.5%。1km的石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层比同配比的石灰粉煤灰稳定碎石基层节省造价85 352元。因此,提铁铜尾矿可作为矿物掺合料在公路基层中大规模应用。     

基于膨胀机理的钢渣基层材料体积安定性研究

通过建立f-CaO粒子水化膨胀模型以计算钢渣颗粒/混合料膨胀率,按不同配合比进行无机结合料稳定类混合料崩解试验,探讨了钢渣作为基层集料的体积安定性.f-CaO粒子水化膨胀模型计算结果显示,钢渣膨胀特性与f-CaO含量、钢渣颗粒大小及钢渣密实度有直接关系,钢渣颗粒越大体积安定性越差.1％的f-CaO完全水化增加钢渣1.15％膨胀率.80℃水浴试验结果表明模型计算与实际钢渣粒料膨胀率吻合程度较好,平均误差为6.11％.混合料崩解试验结果表明,无机结合料稳定钢渣膨胀破坏为局部破坏,其抗冲刷性能越好其体积安定性越佳,抗冲刷性能水泥稳定类优于二灰稳定类,悬浮级配优于骨架级配.水泥悬浮钢渣体积安定性最佳,水泥剂量不宜低于3％.钢渣作为路用基层集料的体积安定性宜按照钢渣粒料可能发生的最大膨胀率而非整体膨胀率评价.     

水泥替代矿粉对沥青混合料性能的影响

沥青混合料中常掺入部分活性矿粉提高沥青与集料的粘结力,为了节约矿石材料,用水泥替代沥青混合料中部分矿粉,通过室内试验研究不同水泥替代量下沥青混合料的性能。试验结果表明,水泥替代20%~40%矿粉时,沥青胶浆的软化点和延度较高;水泥掺量为2%时沥青混合料的马歇尔稳定度达到最大值17.1kN;水泥掺量为4%时劈裂强度最大为0.64MPa,当水泥替代量大于2%时,其动稳定度增长缓慢,因此,为了保证沥青混合料的性能,同时节约矿物材料,建议水泥含量为2%~4%。     

钢渣微粉对水泥路用性能的影响研究

为了研究钢渣粉掺量对钢渣粉-水泥复合材料路用性能的影响规律,通过向水泥中掺配不同比重钢渣微粉,研究钢渣微粉对水泥水化热、标准稠度需水量、凝结时间以及安定性的影响,结果表明:钢渣微粉的水化程度较低,活性成分较水泥少;钢渣微粉的掺入降低了标准稠度用水量,延长了水泥凝结时间;在钢渣粉掺量小于40％时,依据试饼法进行检测的钢渣...     

桥梁伸缩缝快速修补材料配制及性能研究

为解决因桥梁伸缩缝修补周期较长而造成道路拥堵、车辆通行效率降低的问题，采用特种水泥和硅酸盐水泥作为复合胶凝体系，通过调节灰砂比、减水剂及矿物掺合料，制备了一种快速固化的水泥基砂浆材料，并对砂浆的和易性评价指标和力学性能进行试验，得到砂浆的最优配比为：灰砂比1∶1.1,减水剂0.2%,硅灰、矿粉、粉煤灰掺量分别为水泥用量的6%、2%、4%。试验结果表明，基于最优配方，快速修补材料流动度达到200 mm左右，凝结时间控制在15 min～25 min,具有良好的施工和易性，且2 h抗折强度和抗压强度分别达到7 MPa和25 MPa, 28 d抗压强度达到50 MPa以上，干缩率小于0.02%,是一种理想的桥梁伸缩缝快速修补料。     

道路抢修用免振捣混凝土研制与性能测试

伍配硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥为主要胶凝材料,辅以试验复配的复合外加剂,研究制备了一种道路抢修用免振捣混凝土(简称RSCC),对其进行了相关性能测试。结果表明:RSCC满足20 min内的免振捣工作性,30~45min凝结硬化,120min抗压强度22.4MPa、抗弯拉强度4.5MPa;耐磨度达到2.51,抗裂性与抗碳化性均优于C50混凝土;XRD试验证明:复合外加剂的使用未改变RSCC的水化产物晶体类型;RSCC兼具两种水泥的优点。     

水泥改良土特性及施工控制要点

根据现场实际施工情况,提出水泥改良土施工过程中的水泥凝结时间、含水率、改良土的延迟时间、压实时间等控制范围。根据改良土特性,提出填筑施工质量控制要点。     

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。     

液体无碱速凝组分的速凝机理探讨

通过测试单独掺入液体无碱速凝组分硫酸铝和氟化铝后水泥浆的凝结时间以及对掺速凝组分后达到终凝、水化1 d及水化7 d 的水泥浆体进行XRD图谱分析,深入探讨液体无碱速凝剂组分硫酸铝和氟化铝对水泥的速凝机理。试验结果表明： 硅酸盐水泥中掺入硫酸铝溶液因生成大量的钙矾石,同时因消耗大量的钙离子及水化热的作用促进C3S的水化作用导致浆体快速凝结;氟化铝溶液主要通过形成C3AH6 而导致水泥浆体速凝,氟化铝溶液中铝离子对水泥水化起速凝作用,而氟离子起缓凝作用。