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硫酸钠调控石灰激发矿渣-钢渣胶凝体系性能研究
1
作者 王营 顾晓薇 +2 位作者 刘剑平 胥孝川 王青 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期122-130,共9页
为解决石灰激发矿渣-钢渣胶凝体系工作性能较差、早期强度较低的问题,将石灰-硫酸钠按摩尔比1∶1组成复合激发剂对矿渣-钢渣胶凝体系进行激发。对比分析在石灰、石灰-硫酸钠两种激发剂下矿渣-钢渣胶凝体系抗压强度、工作性能的异同,并利... 为解决石灰激发矿渣-钢渣胶凝体系工作性能较差、早期强度较低的问题,将石灰-硫酸钠按摩尔比1∶1组成复合激发剂对矿渣-钢渣胶凝体系进行激发。对比分析在石灰、石灰-硫酸钠两种激发剂下矿渣-钢渣胶凝体系抗压强度、工作性能的异同,并利用X射线衍射仪(XRD)等探究硫酸钠对石灰-矿渣-钢渣胶凝体系水化特征的影响。结果表明:用水胶比为0.4、摩尔比为1∶1的石灰-硫酸钠激发矿渣-钢渣胶凝体系的3 d和28 d抗压强度分别为28.7 MPa和36.5 MPa,较石灰单独激发矿渣-钢渣胶凝体系分别提升155.3%、14.8%,新拌浆体的流动度可提升44.2%,硫酸钠的加入缩短了石灰-矿渣-钢渣胶凝体系的凝结时间;石灰-矿渣-钢渣胶凝体系的水化产物主要为C—(A)—S—H凝胶、方解石、水化碳铝酸钙以及Ca(OH)_(2);随着硫酸钠的加入,胶凝体系的傅里叶红外光谱中增加S—O振动谱带,水化碳铝酸钙生成量减少并向钙矾石转化,胶凝体系中水化产物明显增加且相互搭结交错,填充结石体孔洞,使结石体内部更加致密,进而提高矿渣-钢渣胶凝体系的抗压强度;研究成果可为新型低碳胶凝材料的制备以及钢渣的资源化利用提供参考。 展开更多
关键词 硫酸钠 石灰-矿渣-钢渣胶凝体系 抗压强度 工作性能 水化反应特征
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石灰-硫酸钠复合激发矿渣-粉煤灰胶凝体系水化特征
2
作者 王营 顾晓薇 +1 位作者 胥孝川 王青 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期87-96,共10页
为解决碱激发矿渣-粉煤灰胶凝体系中使用氢氧化钠等强碱激发剂导致的凝结时间快、安全性差等问题,将石灰与硫酸钠以物质的量之比1∶1组成复合激发剂对矿渣-粉煤灰胶凝体系进行激发,分析激发剂掺量、粉煤灰掺量对该体系性能的影响,并采用... 为解决碱激发矿渣-粉煤灰胶凝体系中使用氢氧化钠等强碱激发剂导致的凝结时间快、安全性差等问题,将石灰与硫酸钠以物质的量之比1∶1组成复合激发剂对矿渣-粉煤灰胶凝体系进行激发,分析激发剂掺量、粉煤灰掺量对该体系性能的影响,并采用XRD等检测手段探究胶凝体系的水化产物以及水化过程.研究结果表明:石灰-硫酸钠组成的复合激发剂可替代氢氧化钠对矿渣-粉煤灰胶凝体系进行激发,该体系的流动性能和凝结时间可控,胶凝体系中复合激发剂最佳掺量为10%,当粉煤灰掺量在50%以内时,胶凝体系28d抗压强度均在36MPa以上;石灰-硫酸钠复合激发剂能有效破坏粉煤灰外壳,促使粉煤灰参与水化反应,提高胶凝体系的后期抗压强度;C-(A)-S-H凝胶、钙矾石胶结不同反应程度和粒径的矿渣、粉煤灰形成致密的基体结构,为胶凝体系提供主要抗压强度.本研究可为新型低碳胶凝材料的制备提供参考. 展开更多
关键词 石灰-硫酸钠 矿渣-粉煤灰胶凝体系 抗压强度 水化特征
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石灰基矿渣-钢渣复合胶凝材料性能及水化机理 被引量：1
3
作者 王营 顾晓薇 +1 位作者 王青 胥孝川 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1459-1468,共10页
为分析石灰基矿渣-钢渣复合胶凝材料的性能及水化机理,对不同质量分数的钢渣、石灰复合胶凝材料的力学性能和工作性能进行讨论,并通过XRD等检测手段探究复合胶凝材料的水化产物、化学结构以及微观形貌.研究结果表明:石灰基矿渣-钢渣复... 为分析石灰基矿渣-钢渣复合胶凝材料的性能及水化机理,对不同质量分数的钢渣、石灰复合胶凝材料的力学性能和工作性能进行讨论,并通过XRD等检测手段探究复合胶凝材料的水化产物、化学结构以及微观形貌.研究结果表明:石灰基矿渣-钢渣复合胶凝材料中钢渣最佳质量分数为30%,养护28 d抗压强度达到32.3 MPa;复合胶凝材料水化产物主要为C-(A)-S-H凝胶、水化碳铝酸钙、Ca(OH)2、方解石,其中C-(A)-S-H凝胶相互交错搭接为复合胶凝材料提供主要抗压强度;石灰基矿渣-钢渣复合胶凝材料中钢渣质量分数在20%~30%时不会对胶凝材料中C-(A)-S-H凝胶生成量产生较大影响且可以促进矿渣水化;适量钢渣具有充填效应使复合胶凝材料中微裂缝减少,基体更加致密,提高复合胶凝材料的力学性能. 展开更多
关键词 石灰 矿渣-钢渣复合胶凝材料 力学性能 工作性能 水化机理
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钢渣-水泥熟料-石膏胶凝体系稳定性的研究 被引量：10
4
作者 尚建丽 张凯峰 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1282-1286,共5页
采用压蒸与沸煮试验方法,对钢渣-水泥熟料-石膏胶凝体系稳定性进行试验研究,结果表明:对所构成的三元胶凝体系而言,压蒸法比沸煮法更能敏感的表征其膨胀性;通过对胶凝体系的物相分析和压蒸试样SEM测试,阐述了游离氧化钙、氧化镁及金属... 采用压蒸与沸煮试验方法,对钢渣-水泥熟料-石膏胶凝体系稳定性进行试验研究,结果表明:对所构成的三元胶凝体系而言,压蒸法比沸煮法更能敏感的表征其膨胀性;通过对胶凝体系的物相分析和压蒸试样SEM测试,阐述了游离氧化钙、氧化镁及金属铁对体系稳定性的影响规律,获知钢渣-水泥熟料-石膏胶凝体系的膨胀,一方面是由于影响其安定性的不良物相的水化物的堆积反应,另一方面是由于钢渣水化形成的水化物及其孔洞与钢渣中惰性相、水泥水化物粘结弱,结构不致密而导致。 展开更多
关键词 钢渣-水泥熟料-石膏胶凝体系 稳定性 物相组成 膨胀性
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石灰石-煅烧黏土-水泥(LC^(3))体系的水化动力学模型 被引量：2
5
作者 吴浪 鲍蓉 +1 位作者 戴健 雷斌 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期173-178,共6页
石灰石-煅烧黏土-水泥(LC^(3))是一种新型复合建筑材料,在满足水泥可持续生产和节能减排方面具有优良的应用前景。本工作通过考虑煅烧黏土和石灰石矿物掺合料的稀释效应、成核作用和火山灰反应等影响作用,提出了一种评估LC^(3)混凝土化... 石灰石-煅烧黏土-水泥(LC^(3))是一种新型复合建筑材料,在满足水泥可持续生产和节能减排方面具有优良的应用前景。本工作通过考虑煅烧黏土和石灰石矿物掺合料的稀释效应、成核作用和火山灰反应等影响作用,提出了一种评估LC^(3)混凝土化学和力学性能的水化动力学模型。根据动力学模型,分析计算了不同掺量情况下LC^(3)胶凝体系的累计水化热、氢氧化钙含量和结合水总量。通过将模型分析结果与试验结果相比较,证明了所建立的模型可较好地模拟LC^(3)水泥胶凝体系的水化进程。结果表明,在一定掺量范围内,LC^(3)水泥胶凝体系的水化程度与掺量成正比,而氢氧化钙含量、结合水总量和累计水化热与之成反比,LC^(3)材料用于水泥辅助胶凝材料时的推荐掺量为25%~35%。 展开更多
关键词 石灰石-煅烧黏土-水泥(LC^(3)) 水化动力学 胶凝体系 矿物掺合料
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钢渣-矿渣透水混凝土力学性能的试验研究 被引量：3
6
作者 陈尚鸿 林佳福 +2 位作者 杨政险 张勇 熊晓立 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第5期1767-1777,共11页
采用钢渣矿渣复合粉替代硅酸盐水泥,钢渣骨料替代天然骨料制备碱激发钢渣-矿渣透水混凝土(ASSPC),研究不同因素下ASSPC抗压强度的变化规律,结合XRD、TG、FESEM和SEM-EDS表征ASSPC硬化胶凝材料和界面过渡区(ITZ)的微观性能,阐明胶凝材料... 采用钢渣矿渣复合粉替代硅酸盐水泥,钢渣骨料替代天然骨料制备碱激发钢渣-矿渣透水混凝土(ASSPC),研究不同因素下ASSPC抗压强度的变化规律,结合XRD、TG、FESEM和SEM-EDS表征ASSPC硬化胶凝材料和界面过渡区(ITZ)的微观性能,阐明胶凝材料对ASSPC力学性能发展的作用及影响机理。结果表明,ASSPC具备较高的早期抗压强度,随矿渣-钢渣掺比提高,ASSPC的抗压强度先上升后下降。采用钢渣作为骨料制备透水混凝土,可有效优化ITZ的微观性能,改善ASSPC的力学性能。随着水胶比(0.24~0.32)提高,ASSPC的抗压强度先增大后减小。 展开更多
关键词 透水混凝土 碱激发钢渣-矿渣胶凝材料 钢渣骨料 界面过渡区 力学性能 流动性
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钢渣尾泥-矿渣-脱硫石膏三元体系水化硬化特性 被引量：15
7
作者 李云云 梁文特 +3 位作者 倪文 牟欣丽 李玥 樊康 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第2期536-544,共9页
为促进大宗化利用钢渣尾泥,以河北迁安的钢渣尾泥为研究对象,借助X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重-差热分析(TG-DTA)测试方法,研究了钢渣尾泥在矿渣-脱硫石膏体系中的水化硬化特性。研究表明,经... 为促进大宗化利用钢渣尾泥,以河北迁安的钢渣尾泥为研究对象,借助X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重-差热分析(TG-DTA)测试方法,研究了钢渣尾泥在矿渣-脱硫石膏体系中的水化硬化特性。研究表明,经机械粉磨后的钢渣尾泥仍表现出较好的水硬胶凝特性,与普通钢渣-矿渣-脱硫石膏体系相比具有早期强度高的优势,其水化产物主要为钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶。在水化反应过程中:钢渣尾泥为体系提供碱性环境,促使矿渣中玻璃体解离;矿渣水化不断消耗羟基,进一步促进了钢渣尾泥的水化;脱硫石膏为体系提供大量的Ca^(2+)和SO_(4)^(2-),这些离子与体系中的凝胶反应生成AFt。三者相互渗透协同反应推动了水化反应持续进行。 展开更多
关键词 钢渣尾泥 矿渣-脱硫石膏体系 水化硬化 钙矾石 C-S-H凝胶 协同反应
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复合激发剂作用下矿渣-钢渣胶凝体系的宏微观特性
8
作者 顾晓薇 王营 +3 位作者 孙殿兴 孙瑞珩 刘剑平 王青 《煤炭科学技术》 2025年第8期375-386,共12页
普通硅酸盐水泥是尾砂胶结充填中使用最为广泛的胶凝材料,然而普通硅酸盐水泥生产会造成严重的环境污染。碱激发矿渣-钢渣胶凝体系具有良好的力学性能和工作性能,是普通硅酸盐水泥的潜在替代品之一。为明确矿渣-钢渣胶凝体系在复合激发... 普通硅酸盐水泥是尾砂胶结充填中使用最为广泛的胶凝材料,然而普通硅酸盐水泥生产会造成严重的环境污染。碱激发矿渣-钢渣胶凝体系具有良好的力学性能和工作性能,是普通硅酸盐水泥的潜在替代品之一。为明确矿渣-钢渣胶凝体系在复合激发剂作用下的宏微观特性,采用石灰-碳酸钠作为复合激发剂对矿渣-钢渣胶凝体系进行活化,制备低碳环保的矿渣-钢渣碱激发胶凝材料,讨论复合激发剂掺量、钢渣掺量对胶凝体系凝结时间和抗压强度的影响。并通过XRD、FTIR、SEM等检测手段表征石灰-碳酸钠复合激发剂作用下矿渣-钢渣胶凝体系的水化特征与微观结构。结果表明:石灰-碳酸钠复合激发矿渣-钢渣胶凝体系凝结时间在255min以内,并未受到钢渣掺量的显著影响,胶凝体系3、28d抗压强度分别达到23.0、30.4MPa。钢渣掺量未影响胶凝体系水化产物种类,胶凝体系水化产物主要为C-(A)-S-H凝胶、水滑石和方解石。钢渣掺量增加会减缓胶凝体系的水化放热速率,降低胶凝体系的水化放热并促进胶凝体系的后期水化,提升基体中无害孔比例,掺量在20%时胶凝体系中C-(A)-S-H凝胶生成量最高。然而,钢渣掺量超过40%时,胶凝体系中C-(A)-S-H凝胶随钢渣掺量增加持续减少,胶凝体系基体出现微裂缝,抗压强度降低。研究可为新型低碳胶凝材料的制备以及钢渣的资源化利用提供参考。 展开更多
关键词 矿渣-钢渣胶凝体系 复合激发剂 工作性能 力学性能 水化特征 微观结构
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新型固化剂GSC固化软土的力学性能试验研究 被引量：13
9
作者 孙家瑛 沈建生 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2013年第1期20-25,共6页
利用脱硫石膏及钢渣-矿渣复合胶凝材料(简称GSC)固化软土,既可以充分利用工业废渣,减少二次污染,又可以节约矿产资源,保护自然生态。通过研究在不同掺入比、不同水灰比和不同龄期时GSC固化土的无侧限抗压强度试验结果,分析了掺入比、水... 利用脱硫石膏及钢渣-矿渣复合胶凝材料(简称GSC)固化软土,既可以充分利用工业废渣,减少二次污染,又可以节约矿产资源,保护自然生态。通过研究在不同掺入比、不同水灰比和不同龄期时GSC固化土的无侧限抗压强度试验结果,分析了掺入比、水灰比、龄期对固化土强度的影响;同时引入似水灰比对GSC固化土后期强度进行预测。研究结果表明,GSC掺入比越大,对软土的固化效果越好,GSC固化土无侧限抗压强度随龄期的增长规律与水泥土一致但早期强度比水泥土低,当GSC掺入比高于水泥掺入比3%,在龄期达到28d后,如果GSC的水灰比小于水泥的水灰比时,GSC固化土的强度高于水泥土的强度,因此用GSC替代水泥作为软土固化剂可以满足固化土强度要求。 展开更多
关键词 脱硫石膏及钢渣-矿渣复合胶凝材料 似水灰比 固化 软土 无侧限抗压强度
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