鎢尾礦制備活性混合材及其對混凝土性能影響研究
本文關(guān)鍵詞:鎢尾礦制備活性混合材及其對混凝土性能影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年中國金屬尾礦堆積一直呈高速增長狀態(tài),其中鎢尾礦的堆存量已經(jīng)超過1000萬t。目前對尾礦整體的利用效率低于10%。且尾礦制備膠凝材料時,存在尾礦里的膠凝活性組分不能被充分的激發(fā),早期強(qiáng)度不高,且安定性不良等缺點(diǎn)。本文通過機(jī)械活化和機(jī)械-化學(xué)活化方式來激發(fā)鎢尾礦的活性,以活化的尾礦為活性混合材制備膠凝材料,以達(dá)到提高各齡期強(qiáng)度、改善水泥性能、部分取代水泥的目的。得出以下結(jié)論:(1)分別做了單一助磨劑試驗(yàn)、復(fù)合有機(jī)助磨劑試驗(yàn)以及有機(jī)無機(jī)復(fù)合助磨劑試驗(yàn)。單一助磨劑里H1的助磨效果最好,H1的最佳摻量為0.03%,28d抗壓強(qiáng)度提高了16.0%,活性指數(shù)達(dá)到了78.83%;有機(jī)助磨劑之間復(fù)合時,當(dāng)H1與C1的質(zhì)量比為3:1、摻量為0.03%時,助磨效果達(dá)到最好,試塊3d抗壓強(qiáng)度提高了22.23%;試塊28d抗壓強(qiáng)度為37.40MPa,活性指數(shù)達(dá)到了86.71%;有機(jī)無機(jī)復(fù)合助磨劑試驗(yàn)表明,當(dāng)H1與C1的質(zhì)量比為3:1(摻量0.03%)+G1(摻量0.3%)時,比表面積增大到最大,為1159m2/kg,試塊28d抗壓強(qiáng)度提高了8.68MPa,活性指數(shù)達(dá)到了88.11%。(2)根據(jù)正交試驗(yàn)的結(jié)果和極差分析可知,各因素對膠砂試塊后期的抗壓強(qiáng)度影響大小為:粉磨時間H1摻量G1摻量C1摻量。得出制備水泥膠砂試塊的最佳條件為:粉磨時間30min、H1摻量0.03%、C1摻量0.015%、G1摻量0.4%。驗(yàn)證試驗(yàn)得到試塊的28d抗壓強(qiáng)度為38.19MPa,活性指數(shù)達(dá)到了88.55%。(3)然后分析了不同種類減水劑和尾礦摻量對膠砂試塊的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:粉磨時間30min、H1摻量0.03%、C1摻量0.015%、G1摻量0.4%以及J2減水劑摻量為1.2%的條件下,尾礦摻量為30%時,膠砂試塊3d、7d、28d活性指數(shù)都超過了100%,都超過了本實(shí)驗(yàn)用P.O42.5水泥的各齡期抗壓強(qiáng)度的值。說明經(jīng)過活化的尾礦在不影響水泥強(qiáng)度的條件下,可以等量替代30%的P.O42.5水泥。(4)采用XRD、FTIR、SEM等測試方法分別對粉磨尾礦和3d、28d的膠砂試塊進(jìn)行了表征。對粉磨尾礦的分析表明:活化了的尾礦石英峰峰值降幅明顯,說明結(jié)晶程度良好的石英在機(jī)械力化學(xué)作用下,結(jié)晶度逐漸降低,非晶化趨勢增強(qiáng),尾礦中的硅鋁物質(zhì)在激發(fā)劑的活化下生成新的硅鋁酸鹽聚合物;對膠砂試塊的分析表明:活化了的尾礦在制備膠砂試塊時,其中活化的Si O2與水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2反應(yīng)生成具有水硬性的水化硅酸鈣,Si-O鍵逐漸聚合為Si-O-Si鍵,水化硅酸鈣中硅氧四面體聚合度增大,結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,水化后期的強(qiáng)度大幅度提高。
【關(guān)鍵詞】:鎢尾礦 活性混合材 激發(fā)劑 抗壓強(qiáng)度 活性指數(shù)
【學(xué)位授予單位】:江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU528;TD926.4
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 引言11-12
- 1.2 鎢尾礦的產(chǎn)生與特點(diǎn)12
- 1.2.1 鎢尾礦的產(chǎn)生12
- 1.2.2 鎢尾礦的特點(diǎn)12
- 1.3 鎢尾礦的綜合利用12-16
- 1.3.1 鎢尾礦回收有價成分12-14
- 1.3.2 鎢尾礦制備材料14-16
- 1.4 尾礦制備活性混合材16-19
- 1.4.1 活化技術(shù)概述16
- 1.4.2 活性激發(fā)研究現(xiàn)狀16-19
- 1.5 論文研究目的、意義及研究內(nèi)容19-21
- 1.5.1 研究目的和意義19-20
- 1.5.2 研究內(nèi)容20-21
- 第二章 試驗(yàn)材料、試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法21-26
- 2.1 試驗(yàn)原料21-23
- 2.1.1 鎢尾礦21-22
- 2.1.2 硅酸鹽水泥22
- 2.1.3 骨料22-23
- 2.1.4 試驗(yàn)藥劑23
- 2.2 試驗(yàn)設(shè)備23-24
- 2.3 試驗(yàn)方法24-26
- 2.3.1 物理性能試驗(yàn)方法24-25
- 2.3.2 結(jié)構(gòu)測試方法25-26
- 第三章 尾礦的活性激發(fā)研究26-62
- 3.1 磨礦時間試驗(yàn)26-28
- 3.2 單一助磨劑固定摻量試驗(yàn)28-31
- 3.3 單一助磨劑最佳摻量試驗(yàn)31-39
- 3.3.1 H1最佳摻量試驗(yàn)31-33
- 3.3.2 TIPA最佳摻量試驗(yàn)33-35
- 3.3.3 Na2SO4最佳摻量試驗(yàn)35-37
- 3.3.4 C1最佳摻量試驗(yàn)37-39
- 3.4 有機(jī)助磨劑間的復(fù)合試驗(yàn)39-48
- 3.4.1 H1與C1復(fù)合試驗(yàn)39-42
- 3.4.2 TIPA與C1復(fù)合試驗(yàn)42-45
- 3.4.3 H1與TIPA復(fù)合試驗(yàn)45-48
- 3.5 有機(jī)無機(jī)助磨劑間的復(fù)合試驗(yàn)48-54
- 3.5.1 H1+C1+無機(jī)復(fù)合試驗(yàn)48-50
- 3.5.2 TIPA+C1+無機(jī)復(fù)合試驗(yàn)50-52
- 3.5.3 H1+TIPA+無機(jī)復(fù)合試驗(yàn)52-54
- 3.6 結(jié)構(gòu)分析54-60
- 3.6.1 粉磨尾礦結(jié)構(gòu)分析54-55
- 3.6.2 水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)分析55-60
- 3.7 本章小結(jié)60-62
- 第四章 膠砂試塊工藝條件優(yōu)化62-77
- 4.1 正交試驗(yàn)62-66
- 4.1.1 正交試驗(yàn)的設(shè)計62
- 4.1.2 正交試驗(yàn)的結(jié)果62-63
- 4.1.3 正交試驗(yàn)的極差分析63-66
- 4.1.4 驗(yàn)證試驗(yàn)66
- 4.2 減水劑試驗(yàn)66-70
- 4.2.1 減水劑種類試驗(yàn)67-68
- 4.2.2 減水劑摻量試驗(yàn)68-70
- 4.3 尾礦摻量試驗(yàn)70-73
- 4.4 結(jié)構(gòu)分析73-76
- 4.4.1 水化產(chǎn)物XRD分析73-74
- 4.4.2 水化產(chǎn)物FT-IR分析74-75
- 4.4.3 水化產(chǎn)物SEM分析75-76
- 4.5 本章小結(jié)76-77
- 第五章 結(jié)論77-78
- 參考文獻(xiàn)78-82
- 致謝82-83
- 附錄 一83-84
- 附錄 二84-85
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