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赤泥和磷石膏复掺对钢渣-水泥基复合胶砂的影响研究
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作者 张健 容北国 +4 位作者 胡成 陈平 向玮衡 明阳 梁翔 《混凝土》 北大核心 2025年第5期147-149,156,共4页
为提高钢渣在水泥基材料中的利用率,通过复合掺入适量赤泥和磷石膏对钢渣-水泥基复合胶砂进行改性,主要研究了赤泥和磷石膏的掺入量对复合胶砂的力学性能、电通量、抗氯离子侵蚀系数、矿物组成和微观形貌的影响。研究结果表明:复掺赤泥... 为提高钢渣在水泥基材料中的利用率,通过复合掺入适量赤泥和磷石膏对钢渣-水泥基复合胶砂进行改性,主要研究了赤泥和磷石膏的掺入量对复合胶砂的力学性能、电通量、抗氯离子侵蚀系数、矿物组成和微观形貌的影响。研究结果表明:复掺赤泥和磷石膏能够提高钢渣-水泥基复合砂浆的力学强度和抗氯离子侵蚀能力,且随着磷石膏掺量的增加,复合砂浆的强度和抗氯离子侵蚀性能均先升高后降低。其中,复合掺入2%赤泥和3%磷石膏时复合胶砂的性能最优,其28 d抗折和抗压强度分别为6.86 MPa、43.35 MPa,60 d电通量仅为1745.5 C,90 d抗氯离子侵蚀系数K和Kc分别高达1.14和1.15。这主要是因为赤泥和锰渣的复掺不仅能够起到物理填充效应,而且同时还具有碱-硫激发作用,加快了水化产物的生成,提高了材料密实度。从而提高了复合胶砂的力学强度和抗氯离子侵蚀性能。 展开更多
关键词 赤泥 磷石膏 钢渣 力学性能 抗氯离子侵蚀
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联合粉磨对钢渣颗粒形貌和水化活性的影响
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作者 容北国 张健 +5 位作者 胡成 陈平 明阳 向玮衡 秦显柱 梁翔 《混凝土》 北大核心 2025年第6期137-139,147,共4页
为提高钢渣固废的建材化利用规模,利用超细立磨和球磨协同改性转炉钢渣的颗粒形貌和水化活性,主要研究了不同粉磨作用下钢渣微粉的粒径、比表面积、球形度、水化活性及其对复合砂浆工作性能和力学强度的影响。研究结果表明:超细粉磨能... 为提高钢渣固废的建材化利用规模,利用超细立磨和球磨协同改性转炉钢渣的颗粒形貌和水化活性,主要研究了不同粉磨作用下钢渣微粉的粒径、比表面积、球形度、水化活性及其对复合砂浆工作性能和力学强度的影响。研究结果表明:超细粉磨能够增大粉料的比表面积,提高钢渣微粉胶凝活性。球磨处理可进一步改性钢渣微粉的粒径分布和颗粒形貌,使其尺寸分布更均匀,椭球形或类球形颗粒增多,材料整体球形度提高,有助于改善复合砂浆的流动度。同时,随着球磨时间的延长,钢渣微粉的水化活性呈现先升高后降低的趋势。其中,球磨2 h时钢渣微粉的活性最高,其3 d、7 d和28 d水化活性分别可达81.55%、88.90%和90.55%。 展开更多
关键词 超细粉磨 整形改性 钢渣 颗粒形貌 水化活性
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CaO掺量对电解锰渣脱氨固锰和胶凝性能的影响
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作者 张健 容北国 +4 位作者 胡成 陈平 向玮衡 梁翔 明阳 《混凝土》 北大核心 2025年第4期174-176,182,共4页
为提高电解锰渣在水泥基材料中的利用率,通过掺入CaO对电解锰渣进行脱氨固锰预热处理,主要研究了CaO掺量对电解锰渣的NH_(4)^(+)浓度、Mn^(2+)浓度、矿相组成和胶凝性能的影响。结果表明:CaO和水反应形成的Ca(OH)_(2)可继续与电解锰渣中... 为提高电解锰渣在水泥基材料中的利用率,通过掺入CaO对电解锰渣进行脱氨固锰预热处理,主要研究了CaO掺量对电解锰渣的NH_(4)^(+)浓度、Mn^(2+)浓度、矿相组成和胶凝性能的影响。结果表明:CaO和水反应形成的Ca(OH)_(2)可继续与电解锰渣中的(NH_(4))_(2)SO_(4)、MnSO_(4)发生反应,生成NH_(3)·H_(2)O和MnO(OH)_(2)。在90℃热处理温度下NH_(3)·H_(2)O能够快速分解挥发,MnO(OH)_(2)脱水形成MnO_(2),使得电解锰渣中的NH_(4)^(+)浓度和Mn^(2+)浓度大幅度降低。CaO的掺量为4.8%时电解锰渣脱氨率为96.75%、固锰率为97.75%。电解锰渣的脱氨固锰预处理有助于降低水化硬化过程中NH_(3)挥发和MnO(OH)_(2)脱水对浆体密实性造成的不利影响,使得电解锰渣-水泥基复合砂浆具有较高的力学强度。其中,掺入4.8%CaO的试样EMR-3的28 d抗折和抗压强度分别可达7.2 MPa和42.9 MPa。 展开更多
关键词 电解锰渣 CAO 脱氨率 固锰率 胶凝性能
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热活化温度对拜耳法赤泥-水泥基复合砂浆的影响研究 被引量:1
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作者 陈平 周丽波 +5 位作者 胡成 荣北国 张健 梁翔 夏海洋 梁志锋 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第11期150-154,共5页
为提高拜耳法赤泥在水泥基材料中的利用率,通过高温热活化改性了拜耳法赤泥的相组成和溶出碱能力,研究了不同温度热活化改性赤泥的掺入对赤泥-水泥复合砂浆力学强度、矿相组成和微观形貌的影响规律。研究结果表明:经500~800℃热活化处... 为提高拜耳法赤泥在水泥基材料中的利用率,通过高温热活化改性了拜耳法赤泥的相组成和溶出碱能力,研究了不同温度热活化改性赤泥的掺入对赤泥-水泥复合砂浆力学强度、矿相组成和微观形貌的影响规律。研究结果表明:经500~800℃热活化处理后拜耳法赤泥中的钙霞石、方解石等矿物相分解,有助于促进游离碱Na^(+)的溶出,提高了浸出液pH至11.13~11.59。当掺入20%拜耳法赤泥的掺入量,随着拜耳法赤泥热活化温度的升高,复合砂浆的工作性能有所降低,28 d的抗压强度呈现先升高后降低的变化趋势。其中,掺入700℃热活化赤泥的复合砂浆试件的28 d抗压强度最高,可达46.5 MPa,与掺入未经热活化赤泥的复合砂浆相比提高了15.38%。这主要是因为赤泥中硬水铝石经高温热活化分解成了活性更高的无定型氧化铝,而且赤泥中碱性离子含量增加可以更好地激发浆体中活性矿物的水化反应,反应生成更多的AFt和C-S-H凝胶,使试件的微结构更加致密,更有利于后期力学强度的发展。 展开更多
关键词 热活化 拜耳法赤泥 复合砂浆 工作性能 力学性能
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盾粉/橡胶增容复合材料性能与机理的光谱学分析 被引量:5
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作者 于先坤 徐维成 +7 位作者 张浩 吴玉喜 李海丽 龙红明 程峥明 刘自民 容北国 张贵文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1177-1182,共6页
碳酸钙是橡胶生产中重要的无机填充剂,具有增容、补强等功能。随着中国橡胶需求量的不断增长,碳酸钙用量不断扩大,其生产成本与能源消耗等问题日益突出。钢渣是炼钢过程中产生的副产品,存在着利用率低、堆积量大等问题。钢渣的主要成分... 碳酸钙是橡胶生产中重要的无机填充剂,具有增容、补强等功能。随着中国橡胶需求量的不断增长,碳酸钙用量不断扩大,其生产成本与能源消耗等问题日益突出。钢渣是炼钢过程中产生的副产品,存在着利用率低、堆积量大等问题。钢渣的主要成分为CaO、SiO_(2)、Fe_(x)O_(y)、Al_(2)O_(3)等物质,物化性能与传统填料相近,且钢渣的耐磨性与多孔性优异,因此利用钢渣替代部分碳酸钙作为橡胶填充材料不仅具有重要研究意义而且可以缓解能源消耗、环境污染等问题。基于此,利用自制功能复合剂和超细立磨的方法对钢渣进行联合处理得到粒径800目的样品盾粉,制备活性碳酸钙与盾粉用量比不同的盾粉/橡胶增容复合材料。利用智能型硫化仪、电子拉力机、橡胶硬度计、微型量热仪(MCC)对制备的盾粉/橡胶增容复合材料进行性能测试,热重分析-傅里叶变换红外光谱仪(TG-FTIR)、拉曼光谱仪(Ram)对盾粉/橡胶增容复合材料进行表征分析。结果表明:盾粉替代部分活性碳酸钙对橡胶体系硫化性能有一定的促进作用,可以提高盾粉/橡胶增容复合材料的硫化速度;盾粉的加入可以提高复合橡胶体系的力学性能与阻燃性能;通过微型量热仪(MCC)和拉曼光谱仪(Ram)对盾粉/橡胶增容复合材料分析发现,盾粉替代部分活性碳酸钙后的橡胶体系热释放能力和总热释放量降低、炭渣石墨化程度提升,进一步说明了盾粉替代部分活性碳酸钙在保证盾粉/橡胶增容复合材料物理学性能的前提下也具有一定的阻燃性能。热重-红外分析表明盾粉/橡胶增容复合材料在裂解过程中产生的气体主要为碳氢化合物;自制功能复合剂的加入可以缓解钢渣界面与橡胶界面不相容的问题,优化橡胶复合材料。以上研究为制备性能更优的盾粉/橡胶增容复合材料提供数据理论支持。 展开更多
关键词 钢渣 橡胶 表面改性 固废利用
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钢渣基功能填料的高附加值非建材领域应用研究进展 被引量:8
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作者 张浩 司乐琦 +4 位作者 王林 程峥明 刘自民 黄华 容北国 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期52-59,共8页
人类在面临一次资源日益枯竭的同时,又必须面对因一次资源消耗带来的固废难处理问题。因此,在充分考察钢渣性质基础上,利用钢渣特性,研发可以用于橡胶、涂料、塑料领域的钢渣基功能填料,有望实现钢渣跨产业生态链及高附加值利用,具有巨... 人类在面临一次资源日益枯竭的同时,又必须面对因一次资源消耗带来的固废难处理问题。因此,在充分考察钢渣性质基础上,利用钢渣特性,研发可以用于橡胶、涂料、塑料领域的钢渣基功能填料,有望实现钢渣跨产业生态链及高附加值利用,具有巨大经济价值与重要现实意义。钢渣基功能填料具有吸附性强、粒径小、与有机体系相容性好等特征,在橡胶输送带、钢结构防锈涂料、建筑外墙涂料、人造复合板材等领域具有广泛应用的潜力。本文首先对钢渣的特性、钢渣基功能填料的制备原理做了简要介绍;并就钢渣基功能填料作为橡胶填料、涂料颜填料与塑料填料的应用情况进行了具体分析。然后详细指出钢渣基功能填料用于橡胶复合材料、建筑外墙底漆、建筑外墙涂料、PVC微发泡板材的特点,并就目前钢渣基功能填料的局限性进行详细评述。在此基础上,指出优化钢渣基功能填料性能与开发多固废基协同复合功能填料,是钢渣基功能填料未来主要发展方向。 展开更多
关键词 钢渣基功能填料 橡胶填料 涂料颜填料 塑料涂料 固废利用
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基于机器视觉的阀口袋动态抓取系统设计 被引量:8
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作者 李雪梅 李喆 +2 位作者 张鑫 郭义华 容北国 《机床与液压》 北大核心 2022年第12期77-82,共6页
在粉体包装领域常使用人工抓取阀口袋完成粉料的装填,自动化程度低且危害人体健康。为了解决这一问题,设计一套基于机器视觉的阀口袋动态抓取系统。首先,通过机器视觉完成相机标定、图像特征信息提取,得到阀口袋在机器人坐标系下的位姿... 在粉体包装领域常使用人工抓取阀口袋完成粉料的装填,自动化程度低且危害人体健康。为了解决这一问题,设计一套基于机器视觉的阀口袋动态抓取系统。首先,通过机器视觉完成相机标定、图像特征信息提取,得到阀口袋在机器人坐标系下的位姿数据。为了提高运动状态下阀口袋的定位精度,采用卡尔曼滤波对特征点位置进行校正。然后使用数据拟合描述阀口袋的位姿变化,进而预测抓取时刻阀口袋的位姿。在PLC控制下,工业机器人实现了对输送带上运动阀口袋的动态抓取,系统运行稳定,抓取误差小于1 mm,为实现自动化粉体包装提供了一种可行方案。 展开更多
关键词 机器视觉 卡尔曼滤波 数据拟合 PLC 工业机器人
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阀口袋套袋机器人轨迹优化方法研究 被引量:1
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作者 李雪梅 崔菲菲 +2 位作者 郭义华 张鑫 容北国 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第13期180-188,共9页
目的为了提高阀口袋套袋机器人的工作效率,提出基于改进粒子群算法的阀口袋套袋机器人时间最优轨迹规划方法。方法首先,通过逆运动学方程反解出操作空间轨迹对应的关节空间角度值。其次,采用4-3-4混合多项式对阀口袋套袋机器人的关节空... 目的为了提高阀口袋套袋机器人的工作效率,提出基于改进粒子群算法的阀口袋套袋机器人时间最优轨迹规划方法。方法首先,通过逆运动学方程反解出操作空间轨迹对应的关节空间角度值。其次,采用4-3-4混合多项式对阀口袋套袋机器人的关节空间轨迹进行插值拟合。最后,在速度约束条件下,利用改进粒子群算法对阀口袋套袋机器人的运行时间进行优化处理。结果仿真结果表明,改进粒子群算法可以在保证阀口袋套袋机器人运行平稳的条件下将总运行时间缩减41.66%,实现了阀口袋套袋机器人在关节空间中时间最优的轨迹规划。结论该方法可有效地提高机器人工作效率,延长机器人的使用寿命,为阀口袋套袋机器人稳定可靠运行提供了科学依据。 展开更多
关键词 阀口袋套袋机器人 时间最优 轨迹规划 混合多项式 改进粒子群算法
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钢渣-赤泥-水泥基复合砂浆的水化硬化特性 被引量:10
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作者 周丽波 陈平 +5 位作者 胡成 荣北国 张健 梁翔 夏海洋 梁志锋 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第8期2837-2845,共9页
为探明二元固废间的协同胶凝作用,本文研究了不同配合比条件下钢渣-赤泥-水泥基复合砂浆的力学性能,并采用水化热、XRD、TG-DTG、SEM等手段来表征复合砂浆的水化特征及微观形貌。研究结果表明:与纯水泥组相比,单掺30%(以下均为质量分数... 为探明二元固废间的协同胶凝作用,本文研究了不同配合比条件下钢渣-赤泥-水泥基复合砂浆的力学性能,并采用水化热、XRD、TG-DTG、SEM等手段来表征复合砂浆的水化特征及微观形貌。研究结果表明:与纯水泥组相比,单掺30%(以下均为质量分数)钢渣会抑制浆体的水化反应,从而降低砂浆的力学性能,而在单掺30%钢渣的基础上复掺适量的赤泥可以有效降低钢渣对砂浆力学性能的负面影响。其中,当钢渣掺量为15%、赤泥掺量为15%时,复合砂浆的28 d抗折强度和28 d抗压强度均最高,分别为6.8和39.8 MPa,与单掺30%钢渣组相比,复合砂浆的28 d抗折强度和28 d抗压强度分别提高了11.5%和20.6%,这主要是因为掺入的赤泥不仅起到物理填充作用,而且为钢渣的水化反应提供了良好的碱性环境,促进钢渣参与水化反应,生成更多的钙矾石和水化硅酸钙凝胶,改善砂浆的微观结构。 展开更多
关键词 钢渣 赤泥 力学性能 水化特征 水化产物 微观形貌 孔结构
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