摘要：通过胶砂强度试验及X射线衍射仪(XRD)、热失重分析(TG-DTG)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)等微观测试技术,对不同配合比钢渣-矿渣基胶凝材料的力学性能、水化产物及其水化硬化过程进行了研究.结果表明:当胶凝材料的n(CaO+MgO)/n(SiO2+Al2O3)=0.90时,其水化后期有较多的水化硅酸钙、水化铝酸钙凝胶生成,微观结构更加致密,力学性能表现最优,28 d抗压强度和抗折强度分别达到20.20、7.25 MPa;pH值的变化反映出协同水化效应的关键在于钢渣活性矿物的溶解和矿渣的二次火山灰反应,钢渣和矿渣的最佳配合比可以保证水化程度有较高的水平.

摘要：针对于天然气水合物能源试采过程中出砂导致试采作业被迫终止的问题,在水合物第2次试采工作经验和层内加固、防砂理论的基础上,进行了水合物层骨架重构的低温早强胶凝材料体系构建研究。该研究对比了嘉华G级、超细水泥和早强水泥的低温早期强度和长期长度、粒径分布,基于满足层内加固骨架重构孔隙尺寸,进行了低温早强胶凝材料组分设计,以水泥浆流动度、早强性及成本为目标,尽可能提高固结体的早期强度,为后续增渗提供更多强度下降空间。通过研究超细油井水泥与嘉华G级水泥的配比、早强剂优选及加量优化,构建出了低温早强胶凝材料体系,该体系在15℃水浴下24 h抗压强度可达到12.86 MPa,具有良好的流动性、稠化时间和失水可控性,相较于文献的低温早强水泥浆体系具有更好的增渗高强特性。该研究为后续研究水合物层内骨架重构高渗透、高强度的工作液体系奠定了材料基础。

摘要：为了进一步改善碱激发胶凝材料的收缩特性,探索了单掺有机减缩剂(聚乙二醇和乳胶)、无机膨胀剂(CaO、MgO和石膏)对矿渣粉煤灰复合碱激发(AASF)体系水化产物组成、孔隙结构和收缩特性的影响。结果表明,在所有的外加剂中,聚乙二醇减缩效果最显著,外掺1%(质量分数)聚乙二醇的AASF试样的91 d干燥收缩仅为1 683με,相较于对照组最大降低29.7%,这主要归因于孔隙结构的显著粗化。聚乙二醇和乳胶对AASF的抗压强度有一定的负面影响,主要源于水化反应程度的降低和整体孔隙率的增加。三种无机膨胀剂在AASF体系中发挥出的收缩补偿效果不强,但对抗折强度有显著的增益效果。

摘要：基于补偿收缩机理,探究了胶凝材料组成影响下补偿收缩混凝土性能。在完成原材料准备、主要仪器设备准备、补偿收缩混凝土强度与膨胀性能试验方法设计等工作的基础上,对补偿收缩混凝土配合比进行设计,并探究了不同凝胶材料组成条件对补偿收缩混凝土抗压强度和限制膨胀率的影响。结合响应曲面优化方法,通过显著性检验建立各影响因素与响应值的关系,并在此基础上,提出了膨胀系数并非由膨胀剂引起,并可通过调节胶凝材料组成来控制其膨胀速率。

摘要：通过室内试验方法研究胶凝材料的弹性模量对水泥基材料徐变的影响,研究内容包括对试验原料的分析、配合比的设计及试验试件制作、试验装置、试验加载及试验结果等过程的分析。研究结果表明:胶凝材料弹性模量的降低会提高砂浆试件的徐变度,降低抗压强度;胶凝材料的掺量对徐变的影响比弹性模量要小。

摘要：为确定氯氧镁水泥稳定碎石应用在路面基层结构中合理的胶凝材料组成,解决击实试验中变量不恒定的问题,采用相理论推导和正交设计试验,利用矩阵分析法,对影响氯氧镁水泥稳定碎石力学性能的因素进行了分析和验证。结果表明,相理论配比结合正交试验所得的配比最优组合与击实试验所得的配比结果一致,确定了氯氧镁水泥稳定碎石胶凝材料的最佳配比范围为轻烧粉掺量3.5%~4%,MgO/MgCl_(2)摩尔比6~7,MgCl_(2)浓度20%~22%。氯氧镁水泥稳定碎石混合料可以通过相理论配比来进行材料组成正交设计,解决了通过击实试验无法解决的MgCl_(2)浓度的问题,为氯氧镁水泥稳定粒料基层的后续研究奠定了理论基础。

摘要：以粉煤灰和矿渣作为原材料,基于正交、优化试验确定地聚合物胶凝材料的最优配合比,即粉煤灰与矿渣粉质量比为1∶2,碱激发剂掺量为12%,水玻璃模数为1.2。开展微观试验,以探讨地聚合物反应机理。研究结果表明,地聚合物胶凝体系中含有C-S-H,C-A-S-H和N-A-S-H,其相互交织构成了密实的微观结构,水泥基胶凝材料反应产物主要为Ca(OH)_(2)、钙矾石、SiO_(2)等,且在水泥基胶凝材料界面可看到明显层状叠加的Ca(OH)_(2)、针棒状的钙矾石等物质形成的结构层;水泥基胶凝材料具有较多孔隙,导致水泥基胶凝材料性能弱于地聚合物胶凝材料。

摘要：锂渣是铁锂云母生产碳酸锂过程中产生的固体废物,通常富含氧化硅、氧化铝、氧化钙和氧化铁,同时焙烧后的锂渣可产生玻璃相,是制备建筑材料的潜在前驱体。通过检测锂渣的物理化学特性,设计了激发剂改善锂渣-水泥充填配比试验,测试充填体7 d和28 d抗压强度,并利用Design-Expert软件优化混料配方。结果表明,优化后的锂渣充填体28 d抗压强度达到充填要求,其可替代水泥作为井下充填胶凝材料,降低充填成本,实现固废资源化利用。

摘要：针对大宗固废制备的胶凝材料在尾矿胶结充填工程中难以实现低成本、高性能、大规模利用的问题,考虑贵州水银洞黄金尾矿的特性,开发了一种以矿渣、钢渣、磷石膏和水泥熟料为主要原材料的固废基胶凝材料,并研究了各组分对胶凝材料体系的影响,得出各固废的最优配比。该材料在水银洞金矿进行了实际使用,在保证充填质量的条件下,与水泥相比,固废基胶凝材料表现出良好的胶结性能,减少了充填胶凝材料用量,充填材料节约成本30元/m^(3),尾矿的利用量增加0.6万t。

摘要：为了拓宽与升级工业固体废弃物的综合利用途径,研究了加入煤矸石、磷石膏、赤泥等固体废弃物对煤矸石基胶凝材料力学性能的影响。研究结果表明:①掺入合理配合比的固体废弃物可制备力学性能优良的胶凝材料;②掺入适量的磷石膏对胶凝材料早期的力学性能有一定提升;③赤泥与矿渣的掺比合理有利于增强煤矸石基胶凝体系的强度。