石煤灰渣酸浸提钒后残渣作水泥混合材试验研究

为探索提钒残渣用作水泥混合材的可行性,根据提钒残渣的物化特性分析,设计出合理的配料方案,通过对试样的物理检验,研究了提钒残渣的掺量对水泥性能的影响.试验结果表明,提钒残渣属于活性混合材,在掺量为25%-40%时,可单独用作水泥混合材,且不论单掺还是和水泥厂石煤渣对掺,水泥各项性能指标均符合GB175-2007<通用硅酸...     

放射性环境中优势细菌对水泥砂浆的腐蚀影响

微生物腐蚀是指由微生物或其代谢产物所引起的材料破坏和恶化。为了研究放射性环境土壤中优势微生物对水泥砂浆腐蚀的影响,以湖南铀尾矿场址土壤中富集培养筛选的优势细菌菌群作为砂浆试件的腐蚀质,采用浸泡腐蚀的方式,通过测试特定腐蚀龄期砂浆试件的质量损失、强度损失、碳化深度,并采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪进行微观分析,来研究微生物对砂浆的腐蚀作用。结果表明:随腐蚀龄期增长,细菌试验组的试件抗压强度明显低于无菌对照组,腐蚀龄期为168 d时,细菌试验组的抗压耐腐蚀系数降到0.86,而无菌对照组在0.9以上;细菌试验组质量损失率和碳化深度均高于无菌对照组,腐蚀龄期为168 d时,细菌试验组碳化深度达2.0 mm,是无菌对照组的2倍;微观结构显示,有细菌存在的条件下更易生成钙矾石晶体,从而影响砂浆的力学性能及耐久性。研究表明,优势细菌的存在能加速水泥砂浆的腐蚀。     

DTCR协同水泥固化/稳定化重金属污染底泥的研究

采用二硫代氨基甲酸盐(DTCR)为添加剂协同水泥固化/稳定化重金属污染底泥,以抗压强度和颗粒固化体(粒径￡9.5mm)浸出毒性为指标确定水泥和DTCR的最优配比.通过酸雨条件(pH 3)下对颗粒固化体和整个固化体的浸出试验来评价固化/稳定化的效果.利用X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(ESEM)分析了固化/稳定化机理.结果表明,固化/稳定化的最优配比为水泥掺入量为50%(干底泥),DTCR掺入量为2%(干底泥).其固化体7d抗压强度为1.03MPa,颗粒固化体中重金属Cu,Zn,Pb,Cd的浸出浓度分别为0.105,4.65,0.232,0.123mg/L,能够达到安全填埋要求.酸雨条件下(pH 3)对颗粒固化体和整个固化体浸出研究表明,水泥、DTCR固化/稳定化底泥效果更好;XRD和ESEM分析表明,固化/稳定化的机理主要是水泥在水化反应时,能够形成水化产物Ca(OH)2、水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石(AFt),将重金属废物包容,并逐步硬化形成具有一定强度的水泥固化体.     

太湖淤泥烧结砖的制备及其性能

以太湖淤泥和粉煤灰为原料,干燥后混合加湿搅拌,压制成40 mm×40 mm×40 mm的试样,经干燥后放入电阻炉中焙烧,测试分析了不同粉煤灰掺量和焙烧温度下淤泥烧结砖的吸水率、抗压强度、腐蚀性及重金属浸出等性能。结果表明:增加粉煤灰掺量,砖体吸水率增大,抗压强度降低;当粉煤灰掺量30%、烧结温度950℃时,淤泥烧结砖强度可达到13.6 MPa,满足国家承重墙(MU10)使用标准。砖体浸出液微偏碱性,但不具有腐蚀性,高温焙烧可使淤泥中重金属得到有效固化。     

添加剂对水泥固化体机械性能的影响

以蛭石、分子筛、玻璃纤维为添加剂进行水泥固化并进行抗压强度和抗冲击性测试,结果表明:在抗压强度方面,以玻璃纤维作为添加剂的固化体抗压强度最大,分子筛次之,蛭石最差。在抗冲击性方面,蛭石对水泥固化体的抗冲击性能没有改善作用;以分子筛为添加剂在一定程度上可以改善水泥固化体的抗冲击性;以玻璃纤维为添加剂的水泥固化体有很好的抗冲击性。     

高镁镍铁渣基草酸盐化学键合材料的制备及性能

为提高镍铁渣(FS)的综合利用率,提出利用FS与草酸(OA)反应制备镍铁渣基草酸盐化学键合材料(FS-OCBCMs),主要考察了m(FS/OA)质量比、水灰质量比(m(W/C))、粉煤灰(FA)掺量、缓凝剂种类及掺量对材料凝结时间和力学性能的影响,并采用XRD和SEM分析手段,表征了材料的物相组成和微观结构。结果表明:随m(FS/OA)的增加,凝结时间先减小后增大,抗压强度呈先增大后减小的趋势;当m(W/C)=0.14～0.17时,材料28 d时抗压强度均达到33 MPa以上;当m(W/C)0.17时,抗压强度随之降低。FA掺量对材料早期抗压强度影响较大,随FA的增加,早期强度不断降低,而后期强度与未掺FA材料的抗压强度接近。缓凝剂硼砂(B)掺入具有较好的缓凝作用,且掺量为1%时,材料力学性能最好,28 d时抗压强度可达45 MPa,而三聚磷酸钠(P)的掺入,不具有缓凝作用,还使凝结时间大幅度降低;当掺量为5%时,凝结时间降到14 min,且对材料早期强度影响较大。FS-OCBCMs的主要产物为结晶较好的MgC_2O_4·2H_2O,且当掺入1%的B时,产物结晶更好,同时提高了材料的抗压强度。以上研究结果对于实现高镁镍铁渣的资源化利用具有一定的指导意义。     

垃圾填埋场生物覆盖材料筛选及甲烷减排

通过模拟柱实验研究了消化污泥、矿化垃圾和黏土作为垃圾填埋场生物覆盖材料的甲烷氧化能力。3种材料的甲烷日氧化率平均值、总氧化率和氧化速率V(CH4)分别是:消化污泥10.27%、75.82%、1.76 mmol/(kg·d);矿化垃圾11.05%、75.61%、2.04 mmol/(kg·d);黏土9.05%、68.15%、1.33 mmol/(kg·d),消化污泥和矿化垃圾对甲烷的氧化能力均大于黏土。进一步探讨了消化污泥中添加粉煤灰、建筑垃圾和黏土进行改性后对甲烷的氧化能力,考察了改性污泥的渗透系数和抗压强度。结果表明:粉煤灰对消化污泥的改性效果最好,其日氧化率平均值、总氧化率和V(CH4)分别达到17.27%、92.37%和2.35 mmol/(kg·d),粉煤灰与消化污泥以1∶1～1.5∶1混配后可满足填埋场对覆盖材料渗透系数和抗压强度的要求。     

泡沫混凝土和混凝土耐火极限的比较研究

泡沫混凝土用在建筑节能保温工程中,其耐火性能对提高建筑物的抗火灾能力非常重要。在模拟火灾条件下,通过测定不同密度、不同煅烧时间、不同含水量的泡沫混凝土和混凝土的抗压强度值,比较泡沫混凝土和混凝土的耐火极限的变化规律。结果表明,在火灾条件下,泡沫混凝土和混凝土的抗压强度损失率均随密度的增大而降低;密度为300kg/m3和800kg/m3的泡沫混凝土,在800℃下煅烧20min后,其抗压强度损失率分别为66.3%和25.5%;在同样的煅烧条件下,密度为2200kg/m3和2400kg/m3混凝土的抗压强度损失率分别为18.6%和15.8%;泡沫混凝土和混凝土的含水量越高,耐火极限就越长。泡沫混凝土为具有不燃特性A级保温材料,被用于建筑外墙保温隔热材料时,其抗压强度会因火场可燃材料的高温煅烧而有所降低,但其耐火极限能完全满足《建筑防火设计规范》。     

城市河涌受污染底泥的固化/稳定化处理

为了给河涌疏浚底泥的资源化提供技术支持,以广州市车陂涌表层受污染底泥为研究对象,用水泥、石灰、粉煤灰、膨润土等材料对底泥进行固化/稳定化处理实验。通过无侧限抗压强度、污染物在模拟自然条件下(中性)的释放特征、毒性浸出实验(酸性条件)对固化/稳定化处理效果进行综合分析。结果表明:经合适的处理后,固化体抗压强度能高于300 kPa;固化体自然条件下重金属的释放量明显减少,固化/稳定化处理能够有效减缓和减少固化体的二次污染;毒性浸出实验结果表明,河涌底泥经固化/稳定化处理后其重金属浸出能力显著降低。     

利用建筑垃圾和碱渣制备蒸压加气混凝土

为实现建筑垃圾和碱渣二次资源的综合利用,考察利用建筑垃圾和碱渣为主要原料制备蒸压加气混凝土的可行性。通过测试蒸压加气混凝土的干密度和抗压强度,确定适宜的原料配比和蒸压养护条件,并通过XRD、SEM和FTIR对蒸压加气混凝土样品的矿物组成、微观结构进行分析。结果表明,在建筑垃圾、碱渣、石灰、水泥、石膏、铝粉掺量分别为50%、20%、10%、18%、2%和0.1%、蒸压压力1.5MPa、蒸压时间6h的条件下,制备的蒸压加气混凝土性能达到《蒸压加气混凝土砌块》(GB 11968-2006)A7.5、B07级要求,且蒸压加气混凝土样品的主要物相为托贝莫来石、半结晶CSH(I)和少量方解石、石英和硬石膏,托贝莫来石、硬石膏和水化硅酸钙凝胶相互交错形成多孔结构,部分Si—O—Si和Al—O—Al断裂,[AlO4]取代了归属于[SiO4]中的Si—O—Si。碱渣的添加有助于激发建筑垃圾的活性,生成强度更高的含铝托贝莫来石,形成低密度高强度的蒸压加气混凝土。