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融合石膏组分和微纳米结构“双基因”调控的铁尾矿粉无熟料固结体力学性能
1
作者
刘娟红
安树好
+1 位作者
陈德平
张月月
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第21期159-168,共10页
为了探究超细铁尾矿粉颗粒表面非晶态SiO_(2)和Al_(2)O_(3)在石灰-石膏体系中的水化固化机理及调控因素,本工作考察了石膏掺量和铁尾矿粉中微纳米级颗粒含量之间的匹配对固结体强度的影响,利用XRD、TG-DSC、SEM和化学滴定法测试分析了...
为了探究超细铁尾矿粉颗粒表面非晶态SiO_(2)和Al_(2)O_(3)在石灰-石膏体系中的水化固化机理及调控因素,本工作考察了石膏掺量和铁尾矿粉中微纳米级颗粒含量之间的匹配对固结体强度的影响,利用XRD、TG-DSC、SEM和化学滴定法测试分析了固结体试样中水化产物的种类、形貌及含量的变化,研究了这些变化对固结体强度的影响及作用机理。结果表明,超细铁尾矿粉中小于1.096μm的微纳米颗粒含量显著影响着铁尾矿粉在碱溶液中Si和Al元素的溶出行为,固结体强度随着这些微纳米颗粒含量的增加而提高。固结体中的主要水化产物是铝掺杂的水化硅酸钙(C-(A)-S-H)和钙矾石(AFt)。石膏掺量与铁尾矿粉中微纳米颗粒含量的最佳匹配值对固结体的强度具有显著影响,并且微纳米颗粒含量越高,对应的石膏最佳掺量越大。石膏组分保证了AFt的生成和稳定,同时也加速了铁尾矿粉颗粒表面非晶态成分的水化。本工作探明了固结材料中最佳石膏掺量与微纳米铁尾矿粉颗粒含量的关联关系及其机理,证实了微纳米级颗粒是无熟料固结体结构中的基本活性单元,石膏的掺入对微纳米颗粒的水化起到调控作用,水化后的微纳米颗粒演变为固结体的基本结构单元,这种组分和结构的“双基因”调控机制影响着固结体的力学性能。
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关键词
超细铁尾矿粉
微纳米颗粒
石膏掺量
无熟料固结体
力学性能
调控机制
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职称材料
矿渣粉与超细铁尾矿粉在无熟料固结体中的协同水化机制
被引量：
7
2
作者
安树好
刘娟红
+1 位作者
张月月
李康
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第22期113-122,共10页
超细铁尾矿粉表面非晶态铝硅酸盐矿物成分具有水化活性,能够形成较高强度的无熟料固结体,但存在早期水化速率快、后期强度低的缺点。本工作考察了掺入矿渣粉对超细铁尾矿基无熟料固结体微观结构及强度的影响,分析了硬化浆体中水化产物...
超细铁尾矿粉表面非晶态铝硅酸盐矿物成分具有水化活性,能够形成较高强度的无熟料固结体,但存在早期水化速率快、后期强度低的缺点。本工作考察了掺入矿渣粉对超细铁尾矿基无熟料固结体微观结构及强度的影响,分析了硬化浆体中水化产物的形貌、种类及含量的差异,并研究了二者在无熟料固结过程中的协同水化硬化机制。结果表明:磨细铁尾矿粉和矿渣粉质量比在1∶1时无熟料固结体28 d可以获得78 MPa以上的强度,XRD、TG-DSC分析结果及SEM微观形貌显示铁尾矿粉和矿渣粉的水化产物一致,均为铝掺杂水化硅酸钙(C-(A)-S-H)和钙矾石(AFt),固结体中AFt的生成量早期与矿渣粉的比例呈正相关关系,后期受体系中SO_(3)含量的控制,固结体的线性膨胀率与AFt含量呈正相关关系,矿渣粉和铁尾矿粉复配可以明显改善试样硬化体的孔结构,二者比例在1∶1时孔径分布最优。本研究证实了矿渣粉与超细铁尾矿粉在无熟料固结过程中有明显的水化协同效应,超细铁尾矿粉表面非晶态成分的早期水化产物对硬化浆体早期起到固结和填充效应,矿渣粉的持续水化补充了后期新的水化产物,二者在水化过程中的协同机制增加了体系中水化产物的生成量,改善了浆体的孔结构,提高了密实度,使固结体获得较高的力学性能和体积稳定性。
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关键词
超细铁尾矿粉
矿渣粉
无熟料固结体
非晶态成分
协同水化机制
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职称材料
题名
融合石膏组分和微纳米结构“双基因”调控的铁尾矿粉无熟料固结体力学性能
1
作者
刘娟红
安树好
陈德平
张月月
机构
北京科技大学土木与资源工程学院
北京科技大学城镇化与城市安全研究院
北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第21期159-168,共10页
基金
国家重点研发计划(2022YFB2602605)。
文摘
为了探究超细铁尾矿粉颗粒表面非晶态SiO_(2)和Al_(2)O_(3)在石灰-石膏体系中的水化固化机理及调控因素,本工作考察了石膏掺量和铁尾矿粉中微纳米级颗粒含量之间的匹配对固结体强度的影响,利用XRD、TG-DSC、SEM和化学滴定法测试分析了固结体试样中水化产物的种类、形貌及含量的变化,研究了这些变化对固结体强度的影响及作用机理。结果表明,超细铁尾矿粉中小于1.096μm的微纳米颗粒含量显著影响着铁尾矿粉在碱溶液中Si和Al元素的溶出行为,固结体强度随着这些微纳米颗粒含量的增加而提高。固结体中的主要水化产物是铝掺杂的水化硅酸钙(C-(A)-S-H)和钙矾石(AFt)。石膏掺量与铁尾矿粉中微纳米颗粒含量的最佳匹配值对固结体的强度具有显著影响,并且微纳米颗粒含量越高,对应的石膏最佳掺量越大。石膏组分保证了AFt的生成和稳定,同时也加速了铁尾矿粉颗粒表面非晶态成分的水化。本工作探明了固结材料中最佳石膏掺量与微纳米铁尾矿粉颗粒含量的关联关系及其机理,证实了微纳米级颗粒是无熟料固结体结构中的基本活性单元,石膏的掺入对微纳米颗粒的水化起到调控作用,水化后的微纳米颗粒演变为固结体的基本结构单元,这种组分和结构的“双基因”调控机制影响着固结体的力学性能。
关键词
超细铁尾矿粉
微纳米颗粒
石膏掺量
无熟料固结体
力学性能
调控机制
Keywords
ultrafine iron tailing powder
micro-nano particles
gypsum content
non-clinker consolidated body
mechanical properties
regulatory mechanism
分类号
TD926.4 [矿业工程—选矿]
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职称材料
题名
矿渣粉与超细铁尾矿粉在无熟料固结体中的协同水化机制
被引量：
7
2
作者
安树好
刘娟红
张月月
李康
机构
北京科技大学土木与资源工程学院
北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室
北京科技大学城镇化与城市安全研究院
中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
出处
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第22期113-122,共10页
基金
国家自然科学基金(51834001)。
文摘
超细铁尾矿粉表面非晶态铝硅酸盐矿物成分具有水化活性,能够形成较高强度的无熟料固结体,但存在早期水化速率快、后期强度低的缺点。本工作考察了掺入矿渣粉对超细铁尾矿基无熟料固结体微观结构及强度的影响,分析了硬化浆体中水化产物的形貌、种类及含量的差异,并研究了二者在无熟料固结过程中的协同水化硬化机制。结果表明:磨细铁尾矿粉和矿渣粉质量比在1∶1时无熟料固结体28 d可以获得78 MPa以上的强度,XRD、TG-DSC分析结果及SEM微观形貌显示铁尾矿粉和矿渣粉的水化产物一致,均为铝掺杂水化硅酸钙(C-(A)-S-H)和钙矾石(AFt),固结体中AFt的生成量早期与矿渣粉的比例呈正相关关系,后期受体系中SO_(3)含量的控制,固结体的线性膨胀率与AFt含量呈正相关关系,矿渣粉和铁尾矿粉复配可以明显改善试样硬化体的孔结构,二者比例在1∶1时孔径分布最优。本研究证实了矿渣粉与超细铁尾矿粉在无熟料固结过程中有明显的水化协同效应,超细铁尾矿粉表面非晶态成分的早期水化产物对硬化浆体早期起到固结和填充效应,矿渣粉的持续水化补充了后期新的水化产物,二者在水化过程中的协同机制增加了体系中水化产物的生成量,改善了浆体的孔结构,提高了密实度,使固结体获得较高的力学性能和体积稳定性。
关键词
超细铁尾矿粉
矿渣粉
无熟料固结体
非晶态成分
协同水化机制
Keywords
ultrafine iron tailings powder
slag powder
clinker free consolidated body
amorphous composition
synergistic hydration mechanism
分类号
TB321 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
融合石膏组分和微纳米结构“双基因”调控的铁尾矿粉无熟料固结体力学性能
刘娟红
安树好
陈德平
张月月
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
矿渣粉与超细铁尾矿粉在无熟料固结体中的协同水化机制
安树好
刘娟红
张月月
李康
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023
7
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职称材料
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