脱硫石膏无熟料钢渣基胶凝材料的试验研究
脱硫石膏无熟料钢渣基胶凝材料的试验研究
结果。按照 GB 13590—2006《钢渣硅酸盐水泥》标准,仅 1# 和 6# 剂 A∶激发剂 B 为 2.78∶2.22 时对应强度大;矿渣含量越高,强度 配合比未达到 32.5 级水泥标准,5# 更是达到 42.5 级水泥标准; 越大。
表 4 1#~9# 配合比胶凝材料物理力学性能表
编号
1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9#
脱硫石膏 6.83 0.88 0.06 34.92 1.47 46.09 9.74
矿渣 32.3 14.3 0.20 39.00 7.70 1.00 1.89
1.2 试验方法
在试验准备阶段,对钢渣、矿渣、进行了粉磨处理,得到和 普通水泥同等细度的矿物粉料,对脱硫石膏先在进行 65 ℃烘干 处理,然后进行粉磨。水泥胶砂强度试验按 GB/T 17671—1999 《水泥胶砂强度检验方法》进行,标准稠度用水量、凝结时间、安 定性检验方法按 GB/T 1346—2001《水泥标准稠度用水量、凝结 时间、安定性检验方法》进行,水泥细度测定按 GB/T 1345—2005 《水泥细度检验方法》进行。两次粉磨均在 MH.III 数显洛杉矶磨 耗试验机中进行。
钢渣 /% 53 48 43 45 40 50 37 47 42
按照 GB 25029—2010《钢渣道路水泥》标准,仅 5# 和 7# 达到 32.5 级水泥标准。
表 5、6 分别为正交试验抗压强度和抗折强度的直观分析 表。由表 5、6 极差分析可以知道,对强度贡献最大的依次为矿
表 4 为正交试验各配合比胶凝材料物理力学性能的试验 渣、激发剂和脱硫石膏。其中,脱硫石膏为 18%时强度最大;激发
1.1 原材料
试验主要原料为宝钢生产的磁选除铁钢渣和水淬高炉矿 渣,宁波北仑电厂生产的脱硫石膏,以及自制激发剂 A 和无机 盐类激发剂 B。各原料的化学组成见表 1。
高掺量免煅烧脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的制备
3 . S c h o o l o f Ma t e i r a l s E n g i n e e r i n g , N a n j i n g Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , Na n j i n g 2 1 0 0 0 9 , J i a n g s u , C h i n a )
Hale Waihona Puke t h u n c a l dn e d d e s u l f u r i z a t i o n g y p s u m a n d s l a g
J / A0 B o o l o ~ , J I A0 B a o x i a n f, HU A NG F a n g ; , F e i , L I Y u s h o u , G ∞ We i
u l a t o r CS N h a v e a c c e l e r a t i n g s e t t i n g e f f e c t s , wh i l e s o d i u m s u l f a t e h a s r e t a r d a t i o n o n b i n d e r .Al l o f t h e f o u r a c t i v a t o r s c a n i n c r e a s e
新 建蟓
中 国 科 技 核 心 期 刊
高 撸星 完 煅烧脱硫 石雷一 矿 渣复 合 胶 凝 材料髓 制备
焦宝 龙 “ z , 焦 宝祥 , 黄 芳 , 吉飞 。 , 李 玉寿 , 郭伟
( 1 . 贵州大学 材料科学与冶金工程学院, 贵州 贵阳 2 . 盐城工学院 材料工程学院, 江苏 盐城 5 5 0 0 2 5 : 2 2 4 0 5 1 ; 2 1 0 0 0 9 ).
脱硫石膏配制胶结材和混凝土的研究
口钙矾石
●石英
·二水硫酸钙
剂不同添加量的混凝土试样。强度有所不同,但养护
28d所有试样的抗压强度值都超过C30混凝土强度
指标要求。
3.4脱硫石膏配制混凝土的抗渗性能实验结果及
分析
分别选取表4中的5号和6号试样(外加剂添 加量1.0%),依据GBJ82—85实验方法,测定混凝 土的抗渗性能。结果表明所、安定性检验方 法》(GB/T1346—2001)进行,标准稠度用水量采用 调整用水量方法,拌和水量按经验找水。
采用脱硫石膏粉料、水泥、中砂、碎石和减水剂。 进行了脱硫石膏替代O%、10%、15%、20%、25%和 30%水泥的混凝土强度实验。
选取混凝土强度实验中的配合比,按照GBJ82 —85进行混凝土的抗渗性能实验。
TAN Ping‘,LIU Jia—xian91,ZHANG Zheng-wen2 (1.Beijing University of Chemical Technology,Beijing,China; 2.The Wulongquan Iron Mine of Mineral CO.WISCO,Wuhan Hubei,China) Abstract:The binding material and concrete are prepared by desulphurization gypsum,cement,stone,sand and ad—
[3]刘红岩,施惠生.脱硫石膏的应用技术研究现状和典型 工艺[J].矿冶,2006,15(6):56—60.
[4]尹维新,洪彩霞.烟气脱硫石膏的基本性能分析及应用 发展[J].应用技术,2006(11):64~66.
[5]成先红,张梅.脱硫石膏在我国推广应用的技术和市场 前景分析[J].矿冶,1999,8(4):68-72.
脱硫石膏-矿渣微粉复合胶凝材料的研究
gypsum;granulated blast fumace slag;activator
1
引
言
脱硫石膏为火力发电厂湿式石灰石.石膏法脱硫工艺的主要副产品,主要成分是二水硫酸钙(caSO。・ 2H:O),产量庞大,仅2010年一年全国脱硫石膏产量达2000万吨。粒化高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排 出的一种废渣,含有丰富的SiO:和Al:O,,2010年底时全国尚未利用的粒化高炉矿渣达3500万吨。综合利 用脱硫石膏和粒化高炉矿渣这两种产量巨大的工业废弃物是发展循环经济、建设资源节约、环境友好型社会 的重要途径。目前脱硫石膏主要用作水泥缓凝剂、石膏板、石膏砌块、粉刷石膏及高强石膏等¨。7 o产品。由于 caSO。・2H:0晶体易溶于水,故脱硫石膏制品硬化后在潮湿的环境中,晶体间的粘结力减弱,导致强度降 低。脱硫石膏为气硬性胶凝材料,粒化高炉矿渣也具有一定的胶凝活性。脱硫石膏一矿渣微粉复合体系中,
图2为养护2 h脱硫石膏.矿渣微粉复合胶凝材料
复合体系xRD图谱。从图2中可以看出,空白样水化 产物主要成分为二水硫酸钙(caso。・2H:0),没有水 化硅酸钙及水化铝酸钙,此外还有少量钙矾石(AFt)。 增加激发剂Na:siO,掺量后,水化产物中有少量单硫 型水化硫铝酸钙(c,A・caSo。・12H:o)出现。另外, AFt特征衍射峰随着激发剂掺量增加而更加尖锐,说
表3激发剂类型对脱硫石膏-矿渣复合复合胶凝材料物理力学性能的影响
Tab.3
Em疵0f the麟nds
of additiv髂on the physical mechanicals of
d鹤lllf州盈tion母ps岫-gmnlllated
bI嬲t fuma∞slag composites
钢渣激发脱硫石膏水硬性胶凝材料的研究
g y p s u m a n d s l a g ,wi t h s t e e l s l a g a s t h e a c t i v e v i t r e o u s . Th e 3 d a y f l e x u r a l a n d c o mp r e s s i v e s t r e n g t h s o f t h e c e me n t i —
凝 材 料 。该胶 凝 体 系 3天抗 折 强度 和 抗 压 强度 可达 4 . 4 MP a和 1 5 . 8 MP a ; 2 8天抗 折 强度 和 抗 压 强 度 可 达 9 . 4 MP a 和 5 O . 7 MP a 。 其 试样 的 强度 随钢 渣 掺 量 的增 加 而增 加 , 而钢 渣 含 量 一旦 超 过 8 后, 增长幅度 变缓 , 甚 至 开 始 降低 。
( S c h o o l o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n d En g i n e e r i n g ,W u h a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y ,W u h a n 4 3 0 0 7 0 )
无熟料钢渣矿渣水泥的胶凝性初步研究
无熟料钢渣矿渣水泥的胶凝性初步研究作者:王思静倪文仇夏杰来源:《建筑科技与经济》2014年第09期摘; 要:以鞍钢钢渣和矿渣为主要成分,制备出了无熟料钢渣矿渣水泥。
通过正交试验优化配比,当矿渣粉59%,钢渣15%,电石渣20%和脱硫石膏6%制备出的胶凝材料强度较高,可达32.59 Mpa。
通过XRD和SEM对胶凝体系的水化过程进行分析,结果表明,体系在水化过程中生成钙矾石(AFt)相和C-S-H凝胶,成为体系强度的主要来源;钢渣和矿渣的连锁激发过程对强度的增长起促进作用。
关键词:钢渣; 矿渣;水泥; C-S-H; 钙矾石Preliminary Investigation on Clinker-free Slag-Steel Slag CementWang Si-jing1,2; Ni Wen1,2; Qiu Xia-jie1,2(1.School of Civil and Environmental Engineering, University of Science and Technology,Beijing,100083,China; 2.Key Laboratory of the Education of China for High-Efficient Mining and Safety of Metal Mines, University of Science and Technology,Beijing,100083,China)Abstract:A kind of clinker-free slag-steel slag cement was prepared by the steel slag and blast furnace slag from Ansteel company. Orthogonal test was used to optimize the strength of the cementitious material.The results showed that with the ratio of steel slag: iron slag: carbide slag:gypsum of Flue Gas Desulfurization Waste (FGDW) =57%:15%:20%:8% had an optimized strength, the strength can arrived 32.59 Mpa. Hydration processes of cementitious material was analysed by XRD and SEM methods. The results show that the system can produce AFt and C-S-H gel in the hydration process whic h mainly contributes the system’s strength. The strength can be improved by the chain to inspire reaction of slag and steel slag.Key Words:steel slag; blast furnace slag; cement; C-S-H; ettringite我国是世界上最大的水泥生产国,水泥生产中排放大量的二氧化碳和其它环境污染物,水泥行业已经被国家列为必须进行低碳治理的重点,研究水泥替代品减少水泥或水泥熟料的使用量对我国的可持续发展和环境保护具有重要意义。
脱硫石膏钢渣复合胶凝材料力学性能的研究
4. 75 0. 76 C1
5. 57 4. 70 4. 00 5. 03 5. 27 5. 83 4. 97 5. 15 5. 77
( 下转第 82 页)
X 收稿日期: 2011- 11- 23
·78·
总第 252 期
的损失。因此, 钢渣掺量过多对于该胶凝材料是非常 不利的, 综合考虑, 选定钢渣的最佳掺量为 15% 。
图 1 钢渣掺量对胶凝材料的力学性能的影响
3. 2 复合激发剂的确定
选用水泥、三乙醇胺、硫酸铝这三种外加剂以及
自然养护方式进行正交实验, 正交实验水平设计见
表 2, 配方设计如表 3 所示。
表 2
A
B
C
Байду номын сангаас
考察指标 14d 抗折强度/ M Pa
1 1 1 2
2 2 3 3 3 14. 27 16. 10 15. 88 4. 76 5. 37
5. 29 0. 61 A2
1 2 3 1
2 3 1 2 3 15. 57 15. 12 15. 60 5. 19 5. 04
5. 20 0. 16 B3
1 2 3 2
2012 年 1 月 第 2 期 总第 252 期
内 蒙 古科 技 与 经 济 Inner M o ngo lia Science T echnolo gy & Economy
Januar y 2012 N o. 2 T o tal N o. 252
脱硫石膏/ 钢渣复合胶凝材料力学性能的研究X
郝润霞
脱硫石膏是对含硫燃料燃烧后产生的烟气进行
脱硫净化处理得到的工业副产品, 如果不及时处理 不仅会占用大量的土地, 还会造成对周围环境的污 染与资源的浪费[1- 2] 。钢渣是炼钢过程中排出的熔
无熟料垃圾底灰胶凝材料研制
第 2期
矿
冶
Vo 1 . 2 6 .No . 2 Ap r i l 2 01 7
2 0 1 7年 4月
MI NI NG & M E TAL LURGY
文章编号 : 1 0 0 5 — 7 8 5 4 ( 2 0 1 7 ) 0 2 - 0 0 7 7 0 - 4
a r e d e t e r mi n e d a c c o r d i n g t o t h e p h y s i c a l a nd me c h a n i c a l p r o p e r t i e s . Du r a b i l i t y a n d e n v i r o n me n t a l s a f e t y o f t h e c l i n k e r . f r e e c e me n t i t i o u s ma t e r i a l un d e r t he in f a l mi x t u r e r a t i o we r e s t u d i e d . K EY W O RD S:s o l i d wa s t e;c e me nt i t i o us ma t e r i a l ;m i x t u r e r a t i o; e n g i n e e r i n g c h a r a c t e r i s t i c
理力 学 性 质 确 定 最 终 配 合 比 , 并 且 进 一 步研 究 了该 配合 比 下 的 无 熟 料 垃 圾 底 灰 胶 凝 材 料 的 耐 久 性 和 环
境 安 全性 。
关 键 词 :固体 废 渣 ; 胶凝材料 ; 配合 比 ; 工 程特 性
利用脱硫石膏制备石膏-粉煤灰-水泥胶凝体系砌块的研究
KP600 mm×500 mm×100 mm 空心石膏砌块,为脱硫石 粒径分布结果见表 1,各试验原料的化学成分见表 2。
膏资源化利用提供了新的应用途径[1,7]。 1 试验原料
表 1 建筑石膏的平均粒径及粒径分布
水泥为天津振兴有限公司生产的 42.5 普通硅酸盐
水泥;粉煤灰是产自天津北疆电厂的 F 类Ⅱ级粉煤灰;
2016 年第 1 期
砌块与墙板
本栏编辑:孙爱玲
利用脱硫石膏制备石膏-粉煤灰 -水泥胶凝体系砌块的研究*
李赵相 1,2 王冬梅 1 藤 腾 2 刘凤东 1 张 希 1
(1. 天津市建筑材料科学研究院,天津 300381; 2. 天津市建筑材料产品质量监督检测中心,天津 300381)
摘要:以利用轮窑及烧结制品余热煅烧脱硫石膏制备的建筑石膏为主要原料,水泥和粉煤灰为掺和料,石灰 为激发剂,通过设计安排正交试验,分析了各掺和料对石膏基胶凝材料试件强度的影响,确定了最佳配合 比;采用了优化配合比进行了验证试验,并通过 XRD 和 SEM 分析了此石膏基胶凝材料的水化产物和微观形 貌,探讨了石膏-粉煤灰-水泥胶凝体系的水化机理及对石膏制品性能改善的机理,最终制备了满足标准要 求的空心石膏砌块。 关键词:脱硫石膏;粉煤灰;石膏砌块;建筑石膏;胶凝性;正交试验
中图分类号:TU528.044 文献标识码:A 文章编号:1001-6945(2016)01-0046-05
Research on preparation of gypsum-fly ash-cement binding system blocks by desulphurization gypsum
46
墙材网
新浪微博:砖瓦杂志社 2016Brick & Tile
无熟料钢渣胶凝体系制备矿山充填料的流动性能研究
硫 石 膏 , 主 要 矿 物 相 为 二 水 硫 酸 钙 ,粉 磨 至 比表
面积3 6 0 m2 / k g 。
l 1 . 6 4 1 . 8
5 . 3 8 1 9 . 7 2 9 9 j O 8 , , 8 . 9 7
3 2 . 7 0 3 8 9 l 5 . 4 0 0 . 4 0
粉煤灰 :取 自
0 . 8 5 2 . 7 3
土 地 ,还 造成 了极 大 的环境 污染 和安 淮南 洛河 电厂在上 全 隐患 。而在 矿 山充填 中 目前胶 结充 窑灰 场 中的 I 、Ⅱ
Ⅱ擐糟煤炭 4 1 . I 3 2 1 O 3 2 1 . 7 5 3 . 9 3
中图 分 类 号 :T D 8 5 3 1 文 献 标 识 码 :A
脱硫 石 膏 : 为 北 京 市 石 景 山 直 以来 都是 固体 废 弃物 资源 化研 究 的重 点对 象 。我 国每 年 的钢渣 排放 量 热 电 厂 生 产 的 脱
一
钢 渣作 为 冶金 工业 的 主要废 渣 ,
明掺加粉煤灰 能明显改善体 系的流动性 ,在 一定范 围内,浆体流动性 随着粉煤灰掺 量增大而增大 ;矿渣对浆体流 动性 的改善效 果不如粉 煤灰 ,但 能提 高充填体各龄 期抗压 强度 ;脱硫 石 膏对 浆体流动性 的改善 效果优 于天然石 膏 ;粗细粒级 分配较 均 匀的尾矿 对流动性的改善有积极 的作 用;料 浆浓度 对体 系流动性 和强度影响很 大。 关键词 :钢渣 ;胶 结充填 ;流动性
作 为胶 结剂 ,同时加 入大 量 的尾矿 作 试 验设 计 的尾砂 比例 及料 浆 浓度 加入 砂 比1 :6 ,料 浆 浓度 7 5 %,试 验结 果 为骨 料 制备 钢渣 全尾 砂矿 山充 填料 , 尾 砂 和所需 的水 进行 搅拌 后测 试 其浆 见 表 3 。 并讨论影响料浆 流动 陛的主要 因素。 体 的流 动性 。本 试验 中料 浆 流动性 分 由表3 可知掺加粉 煤灰能 明显 提高 1 试验 为 定 性 和 定 量 两 部 分 ,对 浆 体 自流 浆 体 的流动 性 , I 级 粉煤 灰 的提升效
利用原状脱硫石膏制备石膏基高强胶凝材料的性能研究
艺参数 , 测试 了材料的力学性能、 耐久性能 、 收 缩性 能, 结果表 明: 石膏基高强胶 凝材料 具有 良好 的力 学性 能、 耐水性 、
抗冻性和收缩性。利用 X RD、 扫 描 电镜 、 压 汞 法 等 分析 手 段 , 分 析 了胶 凝 材 料 的反 应机 理 、 水化过程 、 水化产物 、 孔 结
・
1 3 8 ・
材料 导报 B: 研 究篇
2 0 1 3 年 1 O月( 下) 第2 7卷 第 1 0期
利 用原 状脱 硫石 膏 制备 石 膏基 高 强胶凝 材 料 的性 能研 究
雷 东移 , 张 毅 , 李 东旭 , 张菁燕。
( 1 南京工业大学材料科学与工程学院材料化 学工 程国家重点实验室 , 南京 2 1 0 0 0 9 ;2 常州市建筑科 学研究 院
Na n j i n g Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y , Na n j i n g 2 1 0 0 0 9 ;2 C h a n g z h o u Ar c h i t e c t u r a l S c i e n t i f i c
Ma t e r i a l Pr e pa r e d f r o m Und i s t u r b e d FGD Gy p s u m
脱硫石膏理化性质及其在水泥基建材中的应用
脱硫石膏理化性质及其在水泥基建材中的应用发表时间:2018-01-17T15:39:17.393Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第23期作者:国学德[导读] 在系统分析了脱硫石膏理化性质的基础上,重点针对其应用于水泥基建筑材料的研究进展进行了归纳总结。
烟台业达热电集团有限公司山东省烟台市 264006摘要:脱硫石膏是我国大型热电企业烟气脱硫装置产生的工业废料,如何正确的处置这些脱硫石膏成为一大环境问题。
大量研究结果表明,脱硫石膏可用于建筑、建材、化学化工及农业生产等众多领域,是一种重要的工业原材料。
特别是就其用于水泥基建筑材料的应用已有广泛报道,是其处置利用的有效方式和适宜途径。
基于此,本文主要对脱硫石膏理化性质及其在水泥基建材中的应用进行了简要的分析,希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。
关键词:脱硫石膏;理化性质;水泥基建材;应用引言在系统分析了脱硫石膏理化性质的基础上,重点针对其应用于水泥基建筑材料的研究进展进行了归纳总结,以期为我国工业脱硫石膏的建材化利用提供一定的技术指导。
1脱硫石膏概述以及物理性质脱硫石膏(英文名称desulfurationgypsum)又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏,主要成分和天然石膏一样,为二水硫酸钙CaSO4·2H2O,含量≥93%。
脱硫石膏是FGD过程的副产品,FGD过程是一项采用石灰-石灰石回收燃煤或油的烟气中的二氧化硫的技术。
该技术是把石灰-石灰石磨碎制成浆液,使经过除尘后的含SO2的烟气通过浆液洗涤器而除去SO2。
石灰浆液与SO2反应生成硫酸钙及亚硫酸钙,亚硫酸钙经氧化转化成硫酸钙,得到工业副产石膏,称为脱硫石膏,广泛用于建材等行业。
其加工利用的意义非常重大。
它不仅有力地促进了国家环保循环经济的进一步发展,而且还大大降低了矿石膏的开采量,保护了资源。
脱硫石膏颗粒特征和物理状态与天然石膏相比有较大的差异。
脱硫石膏含有10%~25%附着水,呈湿粉状。
粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料性能初步研究
粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料性能初步研究论文粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料是一种新型的砂浆材料,它是以粉煤灰、脱硫石膏和矿渣为原料,在加入重要物质和水后发泡,经过烘干和正常温度固化而成的复合材料。
本文试图分析粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的物理性能、力学性能,以及其在高温、低温和抗化学攻击性等方面的性能表现。
首先,通过小孔气孔率测试,检测粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的密度、小孔穿透率和毛细孔穿透率,将其与白粉和水泥基胶凝材料外形形态进行比较。
结果表明,粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的密度比白粉低,但比水泥基胶凝材料高;小孔穿透率比水泥基胶凝材料低,但比白粉高;毛细孔穿透率则介于白粉和水泥基胶凝材料之间。
其次,进行了抗折试验和抗压强度测试,以确定粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的抗折强度和抗压强度。
结果表明,与白粉相比,粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的抗折强度提高了50%左右,抗压强度提高了20%左右。
第三,文章还检测了粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料在高温、低温和抗化学攻击性方面的性能表现,并与白粉和水泥基胶凝材料进行了对比。
结果表明,粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的高温抗折强度比白粉高60%左右,抗压强度比白粉高10%左右;低温抗折强度比白粉高90%左右,抗压强度比水泥基胶凝材料高25%左右;针对不同化学物质的抗腐蚀性也有很大的改善。
综上所述,粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料具有较高的密度和小孔穿透率,其力学性能和抗高温、寒冷和抗化学攻击性也明显优于白粉或水泥基胶凝材料,因此,粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料具有很大的应用前景。
未来的研究可以在改进材料的成分、调节配合比、优化胶凝材料性能等方面进行深入研究,为粉煤灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的大规模使用奠定基础。
免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料研究
免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料研究引言:复合胶凝材料指的是由两种或更多种材料混合制成的胶凝材料,常用的复合胶凝材料有石膏和粉煤灰的组合。
石膏和粉煤灰都是一种常见的建筑材料,在煤电站和建筑工地产生的废弃物得到充分利用的同时,也可以提高材料的性能,降低生产成本。
本文将主要讨论免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料的研究。
材料性质:免煅烧脱硫石膏是由煤电站烟气中的脱硫石膏经过干燥和粉碎加工而成,其主要成分是硫酸钙和水合硫酸钙。
粉煤灰则是燃煤过程中产生的灰烬,经过细磨处理,可作为混凝土中的掺合料。
免煅烧脱硫石膏和粉煤灰的石膏成分和粉煤灰具有良好的胶凝性能和掺合效应,在复合后能够互补材料性能,提高材料的强度和耐久性。
影响因素:在研究免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料时,需要考虑影响材料性能的因素。
首先是脱硫石膏和粉煤灰的相对比例,适当的比例可以使材料具有较高的强度和硬度。
其次是水胶比,水胶比的选择直接影响材料的工作性能和耐久性。
此外,还需要考虑其他外加剂的添加,如粉煤灰活化剂和增塑剂,可以进一步提高材料性能。
研究方法:研究免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料的方法主要包括实验室试验和实际应用。
实验室试验可以通过调整不同材料比例和添加不同外加剂的方式来研究材料性能的变化。
实际应用则可以在建筑工地上进行试验,观察材料在不同环境条件下的表现,如强度、耐久性和可加工性等。
预期结果:通过研究免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料,预期可以得到以下结果。
首先,材料的强度和硬度会有所提高,能够满足建筑工程的要求。
其次,材料的耐久性也会得到提高,能够更好地抵抗环境侵蚀和气候变化。
此外,材料的生产成本也会得到降低,通过充分利用废弃物资源,可以节约能源和减少环境污染。
结论:免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料是一种具有广泛应用前景的新型建筑材料。
它不仅可以充分利用废弃物资源,还能提高材料性能,降低生产成本。
因此,研究免煅烧脱硫石膏-粉煤灰复合胶凝材料对于推动可持续发展和环保建筑具有重要意义。
无熟料钢渣胶凝体系制备矿山充填料的流动性能研究
无熟料钢渣胶凝体系制备矿山充填料的流动性能研究作者:张静文倪文胡文来源:《中国新技术新产品》2013年第13期摘要:本文讨论了在无熟料钢渣胶凝材料体系下,矿山充填料流动性的主要影响因素。
料浆流动性试验结果表明掺加粉煤灰能明显改善体系的流动性,在一定范围内,浆体流动性随着粉煤灰掺量增大而增大;矿渣对浆体流动性的改善效果不如粉煤灰,但能提高充填体各龄期抗压强度;脱硫石膏对浆体流动性的改善效果优于天然石膏;粗细粒级分配较均匀的尾矿对流动性的改善有积极的作用;料浆浓度对体系流动性和强度影响很大。
关键词:钢渣;胶结充填;流动性中图分类号:TD8531 文献标识码:A钢渣作为冶金工业的主要废渣,一直以来都是固体废弃物资源化研究的重点对象。
我国每年的钢渣排放量达1亿吨,现有堆积量超过5亿吨,伴随钢铁产业的发展,钢渣的排放量也会不断增加。
据行业统计,钢渣利用率仅在25%左右,极低的利用率造成钢渣大量堆积,不仅浪费资源,占用土地,还造成了极大的环境污染和安全隐患。
而在矿山充填中目前胶结充填的胶结剂仍以水泥为主,其消耗量大,成本高是困扰矿山的一大难题。
寻找合适的胶凝材料替代水泥作为胶结剂生产强度高,能自流,不离析的充填材料是矿山胶结充填的一个重要的研究和发展方向。
在矿山充填的实际生产过程中充填料的流动性是几个关键指标之一。
料浆流动度较小时,充填料的流动阻力较大,在充填倍线较大的条件下很难通过自流输送的方式进行充填,需要进行泵压输送,成本也较高。
本文利用钢渣掺与适量矿渣粉、粉煤灰和少量脱硫石膏作为激发剂,经混合制成的水硬性胶凝材料,完全替代水泥作为胶结剂,同时加入大量的尾矿作为骨料制备钢渣全尾砂矿山充填料,并讨论影响料浆流动性的主要因素。
1 试验1.1 原料钢渣:为唐钢闷热法生产的钢渣,粉磨至比表面积590m2/kg,化学成分见表1。
矿渣:为鞍钢集团矿渣开发公司生产的商品矿渣粉,粉磨至比表面积480m2/kg。
脱硫石膏:为北京市石景山热电厂生产的脱硫石膏,主要矿物相为二水硫酸钙,粉磨至比表面积360m2/kg。
脱硫石膏无熟料钢渣水泥物理力学性能研究
脱硫石膏无熟料钢渣水泥物理力学性能研究陆立国;孙家瑛【摘要】以钢渣、脱硫石膏为主要原料,掺入适量矿渣和复掺少量激发剂,配制了无熟料钢渣水泥.试验结果表明所配制的无熟料钢渣水泥达到了42.5标号水泥的技术要求.探讨了矿渣掺量、激发剂复掺比例和脱硫石膏掺量对无熟料钢渣水泥强度和安定性的影响,以及配料的不同粉磨方式对无熟料钢渣水泥力学性能影响,通过微观分析进一步探究水化产物的结构和组成.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2017(026)001【总页数】5页(P74-78)【关键词】钢渣;脱硫石膏;激发剂;正交试验;混磨【作者】陆立国;孙家瑛【作者单位】上海大学土木工程系,上海200072;华东送变电工程公司,上海200070;上海大学土木工程系,上海200072;浙江大学宁波理工学院,宁波315000【正文语种】中文【中图分类】X757钢渣是炼钢过程中废渣,化学成分与硅酸盐水泥大体相同,具有潜在的胶凝活性〔1-3〕。
脱硫石膏是烟气脱硫后的固体废弃物〔4〕。
脱硫石膏和钢渣作为掺和料在水泥中使用已经有许多研究〔5-7〕。
少量脱硫石膏可以提高水泥的早期强度,并具有缓凝的作用;钢渣的掺量也不宜过多,钢渣的掺量过多会导致水泥和混凝土强度以及耐久性能均下降,但是少量的钢渣对水泥和混凝土的强度有帮助。
普通水泥生产会由于需要煅烧会向大气排放大量的二氧化碳,对无熟料水泥而言,由于不需煅烧,所以无熟料水泥对于节约能源和保护环境有一定的作用。
由于无熟料水泥没有优异而稳定的激发剂,从而阻碍了其的发展和使用。
所以,促进无熟料水泥发展的关键是选择优异而稳定的激发剂。
本文选用少量激发剂来激发脱硫石膏及钢渣,再加上部分矿渣,通过正交试验研制出钢渣无熟料水泥。
同时研究了其一系列物理力学性能以及探讨了其微观水化机理。
本文研究成果对于我国工业废渣的资源化利用具有一定的积极作用。
试验主要原料:1)钢渣来自上海宝冶钢渣综合开发实业有限公司提供的经过烘干、预磨、磁选除铁等工艺的钢渣;2)脱硫石膏来自宁波北仑电厂;3)矿渣来自上海宝田新型建材有限公司;4)自制两种激发剂:A(主要成分为Al2O3 、CaO、C4A3、C2S)和B(主要成分为CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3)。
无熟料垃圾底灰胶凝材料研制
无熟料垃圾底灰胶凝材料研制黎楠;杨一帆;孙家瑛【摘要】以垃圾底灰、粉煤灰、矿渣及脱硫石膏为主要原料,外掺少量复合激发剂,配制出力学性能符合32.5普通水泥要求的无熟料胶凝材料.首先对固体废渣的潜在活性进行测试,选取适合的激发剂配比进行试探性选择,再通过两组正交试验确定各材料对强度性能的影响,从而初步确定配合比.根据物理力学性质确定最终配合比,并且进一步研究了该配合比下的无熟料垃圾底灰胶凝材料的耐久性和环境安全性.%This study uses bottom ashes of solid waste,fly ash,slag and FGD gypsum as the main raw materials with addition of a small amount of compound activator to prepare cementitious materials with no clinker whose mechanical properties meets the requirements of 32.5 portland cement.The potential activities of solid wastes are tested,the proper activator for tentative choice selected,and the effect of those materials on strength properties determined with two sets of orthogonal tests,so as to preliminarily determine the mixture ratio.The final mixture ratio are determined according to the physical and mechanical properties.Durability and environmental safety of the clinker-free cementitious material under the final mixture ratio were studied.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2017(026)002【总页数】4页(P77-80)【关键词】固体废渣;胶凝材料;配合比;工程特性【作者】黎楠;杨一帆;孙家瑛【作者单位】上海大学土木工程系,上海200444;上海大学土木工程系,上海200444;上海大学土木工程系,上海200444;浙江大学宁波理工学院,宁波315000【正文语种】中文【中图分类】X705近年来,生产及生活垃圾的产生不断增长,已对自然环境构成威胁。
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3.713
4.213 3.957 7.377
8.100 7.940
4.343
3.280 4.723 8.017
7.033 8.193
0.773
0.933 1.776 0.640
1.067 1.400
表 7 为凝结时间直观分析表。脱硫石膏含量越高,初凝、终 凝凝结时间均越长;激发剂 A∶激发剂 B 为 2.78∶2.22 时能显著缩 短初凝和终凝时间,激发剂 A∶激发剂 B 为 2.22∶2.78 时对应的初 凝时间最长,而终凝时间最长为激发剂 A∶激发剂 B 等于 2.5∶2.5; 矿渣含量越高,初凝、终凝凝结时间均越短。由极差分析,可以 知道对初凝和终凝影响最大的依次为矿渣、脱硫石膏和激发剂。
安定性
合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格
标准稠度需水量 /% 29.6 29.4 29.2 29.4 28.8 29.6 28.4 29.4 29.2
凝结时间 /min
初凝
终凝
110
380
98
300
90
270
125
404
85
290
130
355
93
315
125
410
135
415
平均抗折强度 /MPa
脱硫石膏 6.83 0.88 0.06 34.92 1.47 46.09 9.74
矿渣 32.3 14.3 0.20 39.00 7.70 1.00 1.89
1.2 试验方法
在试验准备阶段,对钢渣、矿渣、进行了粉磨处理,得到和 普通水泥同等细度的矿物粉料,对脱硫石膏先在进行 65 ℃烘干 处理,然后进行粉磨。水泥胶砂强度试验按 GB/T 17671—1999 《水泥胶砂强度检验方法》进行,标准稠度用水量、凝结时间、安 定性检验方法按 GB/T 1346—2001《水泥标准稠度用水量、凝结 时间、安定性检验方法》进行,水泥细度测定按 GB/T 1345—2005 《水泥细度检验方法》进行。两次粉磨均在 MH.III 数显洛杉矶磨 耗试验机中进行。
1.1 原材料
试验主要原料为宝钢生产的磁选除铁钢渣和水淬高炉矿 渣,宁波北仑电厂生产的脱硫石膏,以及自制激发剂 A 和无机 盐类激发剂 B。各原料的化学组成见表 1。
表 1 原料的化学组成
%
钢渣
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Loss 14.7 3.40 21.0 45.00 9.00 0.40 1.65
0 引言
钢渣和脱硫石膏都是有活性成分的工业废渣,目前,钢渣 和脱硫石膏都有多年的在水泥和混凝土中使用的历史,然而 在以前的研究中[1-3],都是以钢渣和脱硫石膏掺入到现有的水 泥基材料中,且掺入量很有限。钢渣的活性较低是制约钢渣大 掺量使用的重要因素,因此如何激发钢渣活性一直是研究的 重点。
一般普通水泥生产工艺每生产 1 t 水泥便向大气排放 1 t 二氧化碳,而全世界水泥工业向大气排放的二氧化碳占工业 排放二氧化碳总量的 7%~10%。对无熟料水泥而言,由于没有 煅烧过程,生产过程中便不会直接向大气排放二氧化碳,因此 无熟料水泥是低碳节能水泥的代表。然而,无熟料水泥的发展 限制于生产过程中质量稳定无法保证没有得到很好发展 。 [4-5] 因此,提高无熟料水泥的强度稳定性和安定性是推广无熟料水 泥应用的关键。
因素 激发剂复掺比例
矿渣 /%
1
12
2.50∶2.50
30
2
15
2.78∶2.22
35
3
18
2.22∶2.78
40
2 结果与讨论
2.1 1#~9# 配合比胶凝材料物理力学性能
试验号
1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9#
脱硫石膏 /%
1(12) 1(12) 1(12) 2(15) 2(15) 2(15) 3(18) 3(18) 3(18)
范围内研究了矿物混合料的二次粉磨对胶凝材料的活性的影响。
关键词: 钢渣;脱硫石膏;激发剂;正交试验;二次粉磨
中图分类号: TU528.041
文献标志码: A
文章编号: 1002-3550(2012)02-0083-03
Exp e rim e n ta l s tu d y o n th e d e s u lfu rize d g yp s u m a n d s te e l s la g b le n d e d clin ke r- fre e ce m e n tin g m a te ria l
2012 年 第 2 期( 总 第 268 期 ) Number 2 in 2012(Total No.268)
doi:10.3969/j.issn.1002-3550.2012.02.026
混
凝
土
Concrete
原材料及辅助物料 MATERIAL AND ADMINICLE
脱硫石膏无熟料钢渣基胶凝材料的试验研究
CHEN Fu-dan 1,2,SUN Jia-ying 1,2,CHE Cheng-cheng 1,2 (1. Department of Civil Engineering Shanghai University,Shanghai 200072,China;
2. Ningbo Institute of Technology,Zhejiang University,Ningbo 315100,China)
% 矿渣 29.533 29.333 28.800 0.733
量最多,其次为激发剂 A∶激发剂 B 为 2.78∶2.22。由极差分析可 知,对需水量影响最大的是矿渣、其次是脱硫石膏。这里的结果 没有考虑钢渣的影响,有文献[6]显示,钢渣含量越高,标准稠度 需水量越大。
2.2 二次粉磨对胶凝材料性能的影响
钢渣 /% 53 48 43 45 40 50 37 47 42
按照 GB 25029—2010《钢渣道路水泥》标准,仅 5# 和 7# 达到 32.5 级水泥标准。
表 5、6 分别为正交试验抗压强度和抗折强度的直观分析 表。由表 5、6 极差分析可以知道,对强度贡献最大的依次为矿
表 4 为正交试验各配合比胶凝材料物理力学性能的试验 渣、激发剂和脱硫石膏。其中,脱硫石膏为 18%时强度最大;激发
Ab s tra ct: With steel slag and desulfurized gypsum as main raw material,mixed appropriate amount slag and compound addition a little of activator,and based on orthogonal test,we explored the slag dosage,the proportion of the combined admixture activator and the desulfurized gypsum dosage impact on the performance of clinker-free cementing material,such as strength,stability,standard consistency water quantity and setting time.We got the best of the the mix design about the mineral composition,and we have studied the influence in the range of optimum mixture ratio that secondary grinding impact on the activity of cementing material. Ke y w o rd s : steel slag;desulfurized gypsum;activator;orthogonal test;secondary grinding
在前期试验已经确定了激发剂单掺对矿物组分活性激发
收稿日期:2011-08-04 基金项目:上海大学研究生创新基金资助(SHUCX112340);宁波市社会发展项目(2010C50003)
·83·
效果不明显的基础上,尝试性的对各激发剂进行复掺试验,效果
表 3 正交试验表
较好。为进一步确定各矿物组分和激发剂复掺比例对胶凝材料
本研究拟利用钢渣、脱硫石膏和部分矿渣以及少量激发剂 (含量控制在 5%以内)等,利用各矿物间的互相激发性质,研 究出符合要求的绿色节能环保型无熟料胶凝材料,并对胶凝材 料进行了一系列物理力学性能试验。该研究成果是在我国节 能减排大环境下取得的,对提高我国的固体废弃物资源化利用 有一定的推动作用。
1 试验设计
物理力学性能的影响,设计了三水平、三因素正交试验。表 2 所
示为正交试验的三水平、三因素。表 3 为对应的正交试验表各矿
物的质量百分比含量。在试验中,对每个配合比按表中比例称取
好各矿物粉料后进行手动拌匀,然后进行强度、标准稠度、安定
性和凝结时间等一系列试验。
表 2 正交试验因素水平表
水平
脱硫石膏 /%
3d
28 d
3.07
6.85
3.67
8.00
3.97
7.75
4.20
8.10
5.07
8.40
1.87
5.63
5.13
8.43
3.90
7.90
4.00
7.72
平均抗压强度 /MPa
3d
28 d
11.39
25.50
14.92
43.14
14.92
38.39
14.75
37.44
17.02
44.54
7.23