矿渣及脱硫石膏_粉煤灰复合胶凝材料的试验研究_吴敏
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基层用固废基胶凝材料配合比优化设计李光宇;赵全胜;刘卓晓;贾义鹏【期刊名称】《河北科技大学学报》【年(卷),期】2024(45)1【摘要】为探究采用固体废弃物全部代替水泥用作公路基层胶凝材料的可能性,对不同配合比三掺料(矿渣粉(SP)、粉煤灰(FA)、脱硫石膏(FGD))与四掺料(SP,FA,FGD和钢渣粉(SS))胶砂试件进行了28 d抗压强度(R_(28))试验,分析胶凝材料水化反应机理,构建R_(28)预测模型并求解最佳配合比,根据最佳配合比制作胶砂试件与净浆试件并进行试验。
结果显示:三掺料体系中单因素显著性排序为FA>SP,FA与SP存在交互作用,最佳配合比为w(SP)∶w(FA)∶w(FGD)=35∶55∶10;四掺料体系中单因素显著性排序为SP>SS>FA,交互作用显著性排序为(SP+FA)>(FA+SS)>(SP+SS),最佳配合比为w(SP)∶w(FA)∶w(SS)∶w(FGD)=43.8∶24.1∶22.5∶9.6。
根据最佳配合比制作的三掺料胶砂试件R_(28)不满足规范要求,四掺料试件所有指标均满足规范要求并优于P·S·A 32.5级水泥,四掺料胶凝材料可替代水泥用于公路基层。
【总页数】10页(P101-110)【作者】李光宇;赵全胜;刘卓晓;贾义鹏【作者单位】河北高速公路集团有限公司石安分公司;河北科技大学建筑工程学院【正文语种】中文【中图分类】X751【相关文献】1.基于响应面法的矿渣基全固废胶凝材料配比优化2.固废基充填胶凝材料配比分步优化及其水化胶结机理3.不同养护制度对固废基胶凝材料力学性能影响研究4.固废基胶凝材料在干旱地区公路基层中的路用性能研究5.固废基复合胶凝材料配比优化设计及协同效应研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
固废基路用胶凝材料配制及性能研究
栗朋雨;廖洪强;牛玺荣;高宏宇;燕可洲;王建科
【期刊名称】《水泥工程》
【年(卷),期】2022()5
【摘要】以粉煤灰、电石渣、脱硫石膏、钢渣、矿渣等工业固体废弃物为主要原料,配制道路水稳层路用胶凝材料,全部或部分替代路用水泥,开展原料预处理加工和配比优化实验,考察原料细度和原料配方对胶凝试块强度的影响。
结果表明:通过粉
磨机械力活化,可明显增强固废的胶凝活性,其中,适宜的粉煤灰、电石渣、脱硫石膏、矿渣粉的中位径D50范围为8~12μm,而适宜的钢渣微粉中位径D50为5~8μm
之间;通过固废超微粉原料间配方优化,可获得7 d和28 d强度分别为29.3 MPa
和37.5 MPa的70%固废掺加量的无机胶凝粉体材料,该固废优化配比为粉煤灰:电石渣:脱硫石膏:钢渣:矿渣=31.8∶13.6∶9.1∶27.3∶18.2,按比例加入30%P·S42.5
水泥,在此配方体系下,胶砂试块强度可以达到或超过纯路用32.5水泥强度指标。
【总页数】6页(P78-83)
【作者】栗朋雨;廖洪强;牛玺荣;高宏宇;燕可洲;王建科
【作者单位】国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室;山西大学
电力与建筑学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.6
【相关文献】
1.响应面-正交法制备工业固废基胶凝材料试验研究
2.钢渣-脱硫灰基全固废胶凝材料及其砂浆界面过渡区的研究
3.固废基胶凝材料专用聚羧酸减水剂的制备及性能研究
4.固废基胶凝材料固化稳定化某铜矿重金属尾矿试验
5.多元固废基胶凝材料水化性能研究
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SerialNo.621January2021现 代 矿 业MODERNMINING总第621期2021年1月第1期 河北省科技厅重大成果转化研究专项(编号:19073818Z)。
涂光富(1985—),男,工程师,054100河北省邢台市。
中关铁矿超细全尾砂固结粉充填胶凝材料试验研究涂光富1 杨晓炳2 任建辉1 高 谦2 陈彦亭1(1.河北钢铁集团沙河中关铁矿有限公司;2.北京科技大学土木与资源工程学院) 摘 要 为了降低充填采矿成本,针对中关铁矿超细全尾砂充填料,利用中关地区固废资源,开展了固结粉充填胶凝材料试验研究。
首先开展了盐基和碱基固结粉激发剂配比试验,由此确定碱和盐激发剂的合理配比范围;然后,针对盐基和碱基激发剂合理范围,开展固结粉胶凝材料胶结体强度正交试验。
根据正交试验的极差分析、回归分析以及对胶凝材料特性要求,最终确定了固结粉优化配比为碱激发剂10%,盐激发剂15%。
由此确定固结粉胶凝材料激发剂与矿渣微粉配比为1∶3;最后,根据固结粉优化配比制备胶凝材料,分别采用1∶4和1∶8的胶砂比,进行全尾砂固结粉胶结体强度验证试验。
结果表明,胶砂比1∶4全尾砂胶结体28d强度大于2.5MPa,满足中关铁矿一步采场对充填体强度要求;1∶8胶砂比全尾砂胶结体强度大于1.5MPa,可以用于嗣后充填二步回采矿柱的采场充填胶凝材料。
关键词 超细全尾砂 固结粉胶凝材料 优化配方 验证试验DOI:10.3969/j.issn.1674 6082.2021.01.010ExperimentalStudyonCementitiousMaterialsFilledwithUltrafineCompleteTailingsConsolidationPowderinZhongguanIronMineTUGuangfu1 YANGXiaobing2 RENJianhui1 GAOQian2 CHENYanting1(1.ShaheZhongguanIronMineCo.,Ltd.,HebeiIronandSteelGroup;2.SchoolofCivilandResourceEngineeringUniversityofScienceandTechnologyBeijing)Abstract Inordertoreducethecostoffillingcementitematerials,anexperimentalstudyoncementitematerialsfilledwithconsolidationpowderwascarriedoutinZhongguanIronMinebyusingthesolidwasteresourcesinZhongguanarea.Firstly,theratiotestofbaseandbaseconsolidationpowderwascarriedouttodeterminethereasonableratiorangeofbaseandsalt.Then,accordingtothereasonablerangeofsaltbaseandbaseactivator,theorthogonaltestofcementitiousbodystrengthofcementitiousmaterialratioofconsoli dationpowderwascarriedout.Accordingtotheflyrangeanalysis,regressionanalysisandtherequirementforthepropertiesofthecementitematerial,theoptimalratiooftheconsolidationpowderwasdeterminedasfollows:10%alkaliexciter,15%saltexciter.Theratioofactivatingagenttoslagpowderwasdeterminedtobe1∶3.Finally,accordingtotheoptimalratioofconsolidationpowder,thecementitiousmaterialswerepre pared,and1∶4and1∶8ratioofcementitioussandwereusedrespectivelytocarryoutthestrengthverifica tiontestofthecementitiousbodyofthetotaltailingsconsolidationpowder.Theresultsshowthatthestrengthofthewholetailingscementbodywiththeratioofrubbersandto1∶4for28disgreaterthan2.5MPa,whichfullymeetsthebackfillstrengthrequirementsoftheone stepstopeinZhongguanIronMine.Thece mentingbodystrengthofthe1∶8cementingsandratioofthetotaltailingsisalsogreaterthan1.5MPa,whichcanbeusedforstopefillingcementingmaterialsoftwo stepbackfillingorepillar.Keywords ultrafinetotaltailings,consolidationpowdercementitiousmaterial,optimumformulation,verificationtest 充填胶凝材料是充填采矿成本的重要组成部分。
收稿日期2019-09-16基金项目“十三五”国家重点研发计划项目(编号:2017YFC0602903);河北省科技厅重大成果转化专项(编号:19073818Z )。
作者简介李宏业(1968—),男,副矿长,高级工程师,硕士。
通信作者高谦(1956—),男,教授,博士,博士研究生导师。
总第537期2021年第3期金属矿山METAL MINE磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验李宏业1杨晓炳2,3温震江2,3高谦2,3王永定1(1.金川集团股份有限公司,甘肃金昌737100;2.金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;3.北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083)摘要针对金川矿山充填采用水泥作为胶凝材料成本较高的问题,利用当地固体废弃物资源开发矿用新型胶凝材料。
首先对试验材料进行物化分析,开展了磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度正交试验,并在此基础上进行磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验确定最优配比;然后对磷石膏—矿渣复合胶凝材料强度的影响因素进行了分析,利用扫描电镜观察了各龄期水化产物的微观结构,并对磷石膏—矿渣复合胶凝材料成本进行了核算。
研究表明:磷石膏—矿渣复合胶凝材料早期强度较低,而后期强度较高;磷石膏—矿渣复合胶凝材料配比优化试验确定最优配比为生石灰7%、磷石膏30%、芒硝2%和矿渣微粉61%;SEM 观察到水化产物以钙矾石和C—S—H 凝胶为主,并且随着养护龄期的增长,结构不断紧密,强度不断提高;对磷石膏—矿渣复合胶凝材料最优配比进行成本核算,得出其成本为180元/t,与金川矿山专用的38.5非标水泥成本相比,胶凝材料成本降低了44%;对复合胶凝材料充填料浆管输特性进行了测定,结果满足金川矿山自流输送要求。
关键词充填采矿法磷石膏矿渣胶凝材料优化水化机理中图分类号TD853文献标志码A文章编号1001-1250(2021)-03-028-06DOI 10.19614/ki.jsks.202103004Optimization Test of the Proportion of Phosphogypsum -slag Composite Cementitious MaterialLI Hongye 1YANG Xiaobing 2,3WEN Zhenjiang 2,3GAO Qian 2,3WANG Yongding 1(1.Jinchuan Group Co.,Ltd.,Jinchang 737100,China ;2.Key Laboratory of High Efficient Mining and Safety of Metal Mine ,Ministry of Education ,Beijing 100083,China ;3.School of Civil and Resource Engineering ,University of Science andTechnology Beijing ,Beijing 100083,China )AbstractIn view of the high cost of using cement as cementitious material for filling in Jinchuan Mine ,new cementi⁃tious materials for mining are developed by utilizing local solid waste resources.Firstly ,the physical and chemical analysis of the test materials is carried out ,the orthogonal test of the strength of phosphogypsum -slag composite cementitious materials is done ,and on this basis ,the optimum proportion of phosphogypsum -slag composite cementitious materials is determinedby the optimum test.Then ,the factors affecting the strength of phosphogypsum -slag composite cementitious materials are ana⁃lyzed ,the microstructure of hydration products at different ages is observed by scanning electron microscopy ,besides that ,the cost of phosphogypsum -slag composite cementitious materials is calculated.The study results show that the early strengthof phosphogypsum -slag composite cementitious material is lower than that of later strength ;the optimum ratio of phosphogyp⁃sum -slag composite cementitious material is determined by optimizing the ratio of 7%quicklime ,30%phosphogypsum ,2%mirabilite and 61%slag powder ;SEM showed that ettringite and C —S —H gel are the main hydration products ,and with the growth of curing age ,the structure became close and the strength increased continuously ;and the cost calculation of the optimum ratio of phosphogypsum -slag composite cementitious material is carried out.The cost of cementitious material is 180yuan/t ,which is 44%lower than the cost of 38.5non -standard cement used in Jinchuan Mine.The pipeline transporta⁃tion characteristics of composite cementitious material filling slurry are measured ,and the results can meet the requirementsof gravity transportation in Jinchuan Mine.Keywordsfilling mining method ,phosphogypsum ,slag ,cementitious material ,optimization ,hydration mechanismSeries No.537March 202128低成本开采和循环经济、节能减排与环境保护是矿业研究开发的两大主题,尤其是近年来由于环境保护以及安全生产要求的提高,充填法采矿被广泛应用[1-2],但是充填法采矿不仅采矿工艺复杂、生产能力低,而且成本高,直接影响矿山企业的经济效益,其中胶凝材料成本占充填成本的70%左右,因此开发低成本高性能的充填胶凝材料是降低充填成本的重要途径[3-4]。
废弃混凝土再生粉的胶凝性试验研究邓洪刚;吴福飞;赵鹏;贾敏;陈荣妃【摘要】通过研究,设计出满足42.5级普通硅酸盐水泥力学性能要求的配合比,探讨混凝土再生粉及MgO掺量对砂浆力学性能的影响,并采用吸水动力学法测定砂浆不同吸水时间吸水率及孔结构参数,同时测定砂浆高温后的残余力学性能.结果表明:增加混凝土再生粉掺量,抗折、抗压强度减小,砂浆耐高温性能则有所提高.降低混凝土再生粉掺量或增加MgO掺量有利于改善砂浆孔径分布,细化孔结构.MgO 对砂浆抗折、抗压强度有促进作用,且早期作用较为显著,后期影响较小,但降低了砂浆耐高温性能.%Through the research, the mixture ratio which can meet the mechanical performance requirements of 42. 5 grade ordinary portland cement was designed, and the influence of recycled concrete powder and MgO content on the mechanical properties of mortar was discussed. The water absorption rate and pore structure parameters of mortar at different water absorption times were measured by the method of water absorption dynamics, and the residual mechanical properties of mortar after high temperature were also measured. The results showed that when increasing the amount of recycled concrete powder, the flexural strength and compressive strength decreased, while the high temperature resistance of mortar was improved. And the decrease of recycled concrete powder content or the increase of MgO content could improve the pore size distribution of mortar and refine the pore structure. MgO could promote the flexural strength and compressive strength of mortar, and the effectwas more obvious in the early stage and less in the later stage, but it reduced the high temperature resistance of the mortar.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)011【总页数】3页(P55-57)【关键词】废弃混凝土再生粉;孔结构;耐高温性能【作者】邓洪刚;吴福飞;赵鹏;贾敏;陈荣妃【作者单位】贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵州贵阳 550025;中建四局第一建筑工程有限公司,广东广州 510800;贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵州贵阳 550025;贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵州贵阳 550025;贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵州贵阳 550025;贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵州贵阳 550025【正文语种】中文【中图分类】TU528.01目前,国内外利用废弃混凝土生产再生骨料及再生骨料混凝土技术的研究较多[1],但再生骨料因其孔隙率大、表观密度小、吸水率高等缺陷,决定了其强度比天然骨料差,在利用方面受到局限,往往只能配制中低强度及性能要求不高的骨料制品[2]。