建筑垃圾用作砌筑水泥混合材的試驗(yàn)研究

建筑廢磚粉、超細(xì)礦渣和復(fù)合助劑混合制備水泥混合材,生產(chǎn)水泥的最優(yōu)配比為:水泥熟料46%、脫硫石膏4%、廢棄磚粉33%、超細(xì)礦渣15%、復(fù)合助劑2%,產(chǎn)品性能滿足42.5級復(fù)合硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)要求。

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在對峨眉山玄武巖的化學(xué)、礦物組成及物化性能進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上,以粉煤灰作類比,研究了兩種混合材(粉煤灰、峨眉山玄武巖)對普通硅酸鹽水泥物性指標(biāo)和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:等量取代水泥不高于30%的摻量時,峨眉山玄武巖較優(yōu)質(zhì)粉煤灰對普通水泥性能影響的效果更好。

將鋼渣粉與礦渣粉以1∶2比例復(fù)摻后以30%、50%和80%的摻量用于水泥中,并加入活性激發(fā)劑,所配制水泥的各種性能指標(biāo)滿足gb175-2007《通用硅酸鹽水泥》的技術(shù)要求。分析認(rèn)為,鋼渣粉與礦渣粉復(fù)摻提高了顆粒級配的連續(xù)性;加入激發(fā)劑可以有效促進(jìn)鋼渣的水化,而鋼渣的水化又能促進(jìn)礦渣的水化,提高了鋼渣-礦渣復(fù)摻粉的活性。鋼渣-礦渣復(fù)摻粉可以作為混合材大量應(yīng)用于水泥生產(chǎn)中。

對玄武巖進(jìn)行試驗(yàn),分析其對水泥性能的影響。經(jīng)試驗(yàn),玄武巖在水泥中單獨(dú)使用或替代部分礦渣、鍋爐渣等混合材,可降低生產(chǎn)成本,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著水泥產(chǎn)量的增加,混合材的競爭日益激烈。通過對廉價混合材應(yīng)用過程中出現(xiàn)問題的描述,提出了解決的對應(yīng)措施,著力實(shí)現(xiàn)混合材的就地取材,積極提高水泥企業(yè)混合材實(shí)用技術(shù)水平;同時注重對新型混合材的試驗(yàn)開發(fā)研究,從而促進(jìn)水泥行業(yè)向綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展方向前進(jìn)。

實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)了在p·ⅰ42.5r硅酸鹽水泥中摻入高細(xì)石灰石粉對水泥物理性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,高細(xì)石灰石粉是一種優(yōu)良的水泥混合材料;高細(xì)石灰石粉與礦渣粉按適當(dāng)比例配合,比單獨(dú)摻入礦渣粉各試驗(yàn)齡期強(qiáng)度均明顯提高,特別是大幅度提高了3d強(qiáng)度。在p·ⅰ42.5r硅酸鹽水泥中摻入4%高細(xì)石灰石粉和26%礦渣粉,能夠在保持水泥3d強(qiáng)度基本不變的前提下,大幅度提高水泥的28d強(qiáng)度。

水泥混合材優(yōu)化組合方法的研究

通過試驗(yàn)研究確定大慶油頁巖灰符合火山灰質(zhì)混合材要求,能與熟料摻混生產(chǎn)水泥。配制了不同油頁巖灰摻混量的水泥樣品,按照國標(biāo)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn),并采用x-射線衍射儀分析了28d膠砂試塊的物相組成。結(jié)果表明:隨著油頁巖灰摻量的增加,水泥樣品膠砂強(qiáng)度整體呈下降趨勢,且前期下降幅度大,后期小;高摻混量時熟料中的c3a礦物含量不足,試樣檢測出鈣礬石;油頁巖灰摻量為5～10%,水泥樣品強(qiáng)度仍能達(dá)到與熟料的相同的強(qiáng)度等級;摻量為15～20%,其強(qiáng)度亦接近熟料的強(qiáng)度等級;摻量在20%以上時,強(qiáng)度下降顯著。

結(jié)合毒重石質(zhì)量優(yōu)、易加工、生產(chǎn)成本低及吸收x射線、γ射線等特點(diǎn),制備了以普通硅酸鹽水泥熟料為主要原料,毒重石作水泥混合材,輔以適量石膏的水硬性膠凝材料?？疾炝硕局厥瘬搅繉λ鄻?biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性、不同齡期機(jī)械強(qiáng)度以及輻射屏蔽能力的影響。結(jié)果表明:毒重石對普通硅酸鹽水泥熟料具有一定的緩凝作用;毒重石本身參與水化的能力很差,在水泥中基本上是作為非活性摻和材料,主要起填料的作用;毒重石水泥具有一定的輻射屏蔽能力,且隨著毒重石摻量的增加,水泥的屏蔽效果增強(qiáng)。

活化粉煤灰用作水泥混合材料的研究——研究了活性激發(fā)的粉煤灰用作水泥混合材料后，粉煤灰水泥的性能。結(jié)果表明：用該活性粉煤灰代替普通ⅱ級粉煤灰作為水泥混合材，能提高p．f32．5r粉煤灰水泥強(qiáng)度，解決粉煤灰用作水泥混合材時早期強(qiáng)度低的缺陷。　　

高保水性砌筑水泥是一種新型的專用水泥,其制備砂漿的性能與預(yù)拌砂漿相近,但能耗和成本較預(yù)拌砂漿低。研究了高保水性砌筑水泥及其砂漿的保水率、抗壓強(qiáng)度、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和收縮性等性能,參考我國砌筑水泥和砂漿的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),提出高保水性砌筑水泥的性能指標(biāo),為高保水性砌筑水泥廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)的編制提供依據(jù)。

研究了人工砂副產(chǎn)物石灰石粉等量代替水泥熟料或粉煤灰或礦渣粉作為混合材對水泥膠砂強(qiáng)度和收縮性的影響。結(jié)果表明,在水泥生產(chǎn)中摻入15%~30%的石灰石粉作為混合材是完全可行的,且對水泥的強(qiáng)度和收縮性影響不大,與單摻粉煤灰相比,石灰石粉與粉煤灰復(fù)摻作為混合材的效果較好;而與單摻礦渣粉相比,石灰石粉與礦渣粉復(fù)摻作為混合材的效果較差。

以氟石膏為主要材料,配以少量的水泥、復(fù)合改性劑以及其它激發(fā)劑制成的砌筑水泥,通過實(shí)驗(yàn)測得其各項性能指標(biāo)均能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合xrd結(jié)果分析,討論了激發(fā)劑的作用機(jī)理。此種水泥適應(yīng)性很強(qiáng),對新型墻體材料具有良好的粘結(jié)性能和理想的抗收縮性能,其應(yīng)用于工程實(shí)際中,具有耗能低的優(yōu)點(diǎn);新型氟石膏砌筑水泥由于原材料中70%以上為工業(yè)廢料,制備工藝簡單,生產(chǎn)成本低廉,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水泥應(yīng)用于實(shí)際工程中可大大降低成本,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

文章對利用電爐鋼渣生產(chǎn)砌筑水泥進(jìn)行了初步的研究。采用抗壓、抗折強(qiáng)度試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間試驗(yàn)、水化放熱測定、xrd和sem分析等試驗(yàn)方法,研究了幾種緩凝劑對還原渣的緩凝效果,分析了各組分摻入量對砌筑水泥的凝結(jié)時間和強(qiáng)度的影響,確定了砌筑水泥的組成。試驗(yàn)結(jié)果表明,氧化鋼渣本身活性較低,可作為非活性混合材使用;還原渣的水化活性較高,可作為活性混合材使用。經(jīng)合理設(shè)計砌筑水泥各組分的比例,所獲得的砌筑水泥可達(dá)到gb/t3183-1997所規(guī)定的各項技術(shù)指標(biāo)要求。

論述了火山灰用作水泥混合材的礦物組成、物化性能;火山灰活性的來源及其評定要求。分別從摻合料效應(yīng),粒徑分布及火山灰活性效應(yīng)分析了火山灰作為水泥混合材對混凝土的改性作用及摻合效能:可降低混凝土水化熱絕熱溫升,減小混凝土需水量,降低混凝土干縮,提高混凝土耐久性。

我國天然優(yōu)質(zhì)石灰石資源愈來愈短缺,為探明低品位的含鎂石灰石用作水泥混合材的可行性,特遴選按氧化鎂計含量在1.11%~16.76%之間的5種不同種類石灰石。對比用作水泥混合材時對水泥質(zhì)量的影響,分析其應(yīng)用的可行性。結(jié)果表明,含鎂石灰石用作水泥混合材對水泥質(zhì)量的影響不大,該類型低品位石灰石用作混合材,對資源綜合利用和降低生產(chǎn)成本具有積極意義。

選用贛州地區(qū)20世紀(jì)90年代建成的現(xiàn)已達(dá)到拆除期限的建筑物的廢棄混凝土和廢棄粘土磚,分析了其化學(xué)組分和礦物組分,然后通過不同建筑垃圾摻量混合材試驗(yàn)、活性激發(fā)試驗(yàn)以及復(fù)合混合材試驗(yàn)。結(jié)果表明,摻適量建筑垃圾可有效提高水泥的早期強(qiáng)度;添加cao能夠激發(fā)廢棄混凝土活性,可達(dá)81%,可提高廢棄粘土磚活性39.58%;廢棄混凝土和廢棄粘土磚相互抑制了彼此活性,不宜混合回用。建議建筑垃圾必須分類和活性激發(fā),有利于提高建筑垃圾水泥的強(qiáng)度。

該文分別將拋光磚拋光廢料和粉煤灰取代部分水泥進(jìn)行水泥膠砂試驗(yàn)研究,對比了同摻量時拋光廢料和粉煤灰對水泥凝結(jié)時間和膠砂強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,拋光廢料對水泥凝結(jié)時間有略微影響,同摻量時膠砂試件的抗壓強(qiáng)度比高于粉煤灰。

用抗壓強(qiáng)度比試驗(yàn),對黃金尾礦粉的活性進(jìn)行分析,利用黃金尾礦代替部分粉煤灰生產(chǎn)復(fù)合硅酸鹽水泥,選擇最佳配比方案。試驗(yàn)表明,黃金尾礦粉具有一定的潛在活性,且隨著尾礦粉比表面積增加而增加,在水泥生產(chǎn)中如果適量添加不僅可以改善水泥性能、降低生產(chǎn)成本,而且可以達(dá)到保護(hù)環(huán)境和資源再利用的目的。

沸石作為白水泥混合材的試驗(yàn)

通過熱分析及xrd分析,研究了不同溫度處理的粉煤灰加氣混凝土廢砌塊礦相變化,并測試了其作混合材對水泥力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,在600～800℃的煅燒溫度范圍內(nèi),粉煤灰加氣混凝土廢砌塊物相轉(zhuǎn)變經(jīng)歷了晶體→無定形→晶體的過程,綜合考慮熱分析、xrd分析及水泥強(qiáng)度發(fā)展,確定粉煤灰加氣混凝土廢砌塊的適宜煅燒溫度是700℃;原狀粉煤灰加氣混凝土廢砌塊摻量的增加會使水泥強(qiáng)度降低,700℃處理粉煤灰加氣混凝土廢砌塊的適宜摻量為15%,此時水泥強(qiáng)度可達(dá)到p.c42.5水泥強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。