2025, 28(1):50-57.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.007
摘要:以锡尾矿(T)、湖泊底泥(L)、粉煤灰漂珠(F)为原料,水玻璃为黏结剂,制备高强陶粒,利用正交试验、单因素优化试验探究热处理制度及水玻璃掺量对陶粒性能的影响.结果表明:在原料配比为m(T)∶m(L)∶m(F)=65∶25∶10、水玻璃掺量为325 mL/kg、预热温度为600 ℃、烧结温度为1 120 ℃、烧结时间为15 min时,可制备1 h吸水率为0.41%、筒压强度为8.53 MPa、密度等级为600级的高强陶粒;随烧结温度升高,陶粒中物相存在Fe2O3→Fe3O4→MgFe2O4的转化;添加的水玻璃为陶粒提供了部分Si—O键,生成透长石、霞石等晶相,提高了基体强度.
2025, 28(1):82-87.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2025.01.011
摘要:对清华园出土的跨越1 600年历史的古墓砖,进行了形貌、力学性能和孔隙率等宏观性能测试,以及化学组成、矿物组成等微观性能测试,全面剖析了不同朝代古墓砖的异同.结果表明:自晋朝至清朝,中国民间制砖工艺和制砖质量无显著变化;中国自秦朝就掌握了红砖和青砖2种制砖工艺;相较于红砖,青砖的体积密度更小,孔隙率更大,强度更高,这是因为烧成过程中,附加的焖烧阶段提升了青砖的烧结程度,产生了更高程度的碳酸钙分解和伊利石结晶水的汽化,促进了钙长石和玻璃相的生成.
2024, 27(3):197-205.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2024.03.002
摘要:为提高硫氧镁水泥(MOSC)的耐水性,以煅烧沸石粉为掺合料制备MOSC,研究了煅烧前后沸石粉对MOSC凝结时间、力学性能、耐水性、相组成、微观形貌和孔结构的影响.结果表明:掺入煅烧沸石粉提高了MOSC的力学性能,且煅烧前后的沸石粉均可在MOSC体系中反应形成水化硅酸镁(M-S-H)凝胶,降低了MOSC的总孔隙率,提高了MOSC的耐水性,但掺入煅烧沸石粉的MOSC耐水性更优;MOSC中掺入20%经200 ℃煅烧、升温速率15 ℃/min处理的沸石粉后,MOSC的耐水性最优,其28 d抗压和抗折强度保留系数分别可达0.91、0.95.
2023, 26(1):91-95.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.01.013
摘要:采用分光测色仪、XRD-Rietveld定量分析等手段研究了不同冷却介质对白色硅酸盐水泥熟料矿物组成和显色特性的影响.结果表明:与风冷熟料相比,水冷熟料的白度值显著提高,金属离子螯合剂EDTA-二钠溶液和二氧化硫脲溶液作为冷却介质相较于水具有更好的增白效果;溶液冷却能通过提高熟料的色品指数L*值以及改变其b*、a*值来显著提高熟料的亨特白度;冷却介质对熟料的矿物组成、非晶相和硅酸三钙晶型都会产生一定的影响,从而影响熟料的显色特性.
2023, 26(9):996-1002.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.007
摘要:以不同组成的相容剂制备了SBS改性沥青样品,通过常规性能试验、动态剪切流变试验、荧光显微镜评价了其老化前后的性能及微观结构的变化情况.结果表明:相容剂中芳香分含量越高,改性沥青的高温性能越好,而饱和分含量越高,改性沥青的低温性能越好;老化后,相容剂中芳香分含量越高,其改性沥青各项性能变化幅度越小,抗老化性能越好,反之饱和分含量越高其抗老化性能越差;微观相态结构发生了明显的聚集现象,饱和分含量越多,聚集越严重,颗粒粒径越大,体系由SBS和沥青双连续相变为SBS为分散相、沥青为连续相.
2023, 26(9):1023-1030.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.010
摘要:研究了丁苯(SBR)乳液掺量对硫铝酸盐水泥流变性能、水化放热及水化产物的影响.结果表明,当SBR乳液掺量超过20%时,硫铝酸盐水泥净浆的固含量增大,聚合物加速聚集黏附,增加了净浆的屈服应力和塑性黏度,缩短了净浆的凝结时间并增大了浆体的水化放热,钙矾石随着SBR乳液掺量的增大逐渐增多,促进了硫铝酸盐水泥的早期水化进程.
2023, 26(12):1292-1302.DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.12.008
摘要:以气态硫磺还原磷石膏(PG)作为全钙源,采用分段煅烧制度制备了贝利特硫铝酸盐水泥,并采用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等研究了其矿物相组成与水化性能.结果表明:贝利特硫铝酸盐水泥的主要矿物相为Ca4Al6(SO4)O12(C4A3S¯)、Ca2SiO4(β-C2S)和Ca8Fe4Al4O20(C4AF),同时含有少量的钙铝黄长石(C2AS)和alpha-Ca2SiO4·0.05Ca3(PO4)2(α-C2S);随着煅烧温度和煅烧时间的增加,C4A3S¯的含量增加,但煅烧温度超过1 300 ℃,煅烧时间超过90 min后会对C4A3S¯的形成产生不利的影响;过度煅烧熟料各龄期的强度都会降低,对其早期强度的发展产生了不利的影响,但对其后期强度的发展有利.
2021, 24(1):93-99.DOI: 103969/j.issn.1007 9629202101013
摘要:为了研究原材料的矿物组成对地聚合物早期抗压强度及结构发展的影响规律,开展单因素试验得到了最佳矿物组成取值范围,利用Materials Studio(MS)软件建立了地聚合物凝胶结构模型,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及分子动力学(MD)模拟等手段探究了地聚合物早期抗压强度形成机理.结果表明:CaO和Al2O3摩尔比n(CaO)/n(Al2O3)直接决定了地聚合物早期抗压强度的发展;适当增大n(CaO)/n(Al2O3)可改善地聚合物凝胶内部原子键的结合方式与衍射峰型,形成更加稳定的地聚合物结构.
2021, 24(4):851-857.DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104024
摘要:分别采集了江西省抚州市和福建省邵武市两地的清代民居外墙青砖样本,采用X射线荧光光谱分析仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析手段,明确了两地青砖的化学元素、晶体组成和微观结构;验证了两地青砖的颜色与其铁元素含量和价态的关系;探明了两地青砖表面粗糙度和吸水率的差异主要是烧结温度和无定形硅酸铝含量的不同所致.
2020, 23(2):372-380.DOI: 103969/j.issn1007 9629202002020
摘要:基于正交试验设计,以石灰和粉煤灰为改性剂制备了生土基复合墙体材料.通过多元非线性回归,分析研究了改性剂掺量和含水率对生土基复合墙体材料热湿综合性能的影响,并得到生土基复合墙体材料的优化配方.结果表明:改性剂掺量和含水率对生土基复合墙体材料热湿综合性能的影响显著,敏感程度依次为含水率>粉煤灰掺量>石灰掺量>空白因素;生土基复合墙体材料的优化配方为石灰掺量624%+粉煤灰掺量893%+含水率1357%,此时其导热系数为0721W/(m·K),平衡含湿量为7645%,且抗压强度和耐水性均满足相应要求.通过墙体材料组成结构分析和微观形貌分析可知,粉煤灰在碱性环境中的水化作用使得优化生土基复合墙体材料内部呈现出更加致密的结构体系.