【摘 要】
:
锰渣为电炉冶炼硅锰合金时排放的熔融渣经水淬急冷形成的粒化冶炼渣,也可称之为硅锰渣。本论文首先研究锰渣基辅助性胶凝材料的水化特性以及重金属离子浸出行为;基于锰渣早期水化速率慢、活性低问题,采用固硫灰、电石渣等为高硫、高钙激发剂,制备锰渣-固硫灰、锰渣-电石渣复合辅助性胶凝材料;最后,利用锰渣基辅助性胶凝材料及复合辅助性胶凝材料制备了C30等级混凝土。研究结果表明:(1)锰渣具有良好的水化活性与减水效
论文部分内容阅读
锰渣为电炉冶炼硅锰合金时排放的熔融渣经水淬急冷形成的粒化冶炼渣,也可称之为硅锰渣。本论文首先研究锰渣基辅助性胶凝材料的水化特性以及重金属离子浸出行为;基于锰渣早期水化速率慢、活性低问题,采用固硫灰、电石渣等为高硫、高钙激发剂,制备锰渣-固硫灰、锰渣-电石渣复合辅助性胶凝材料;最后,利用锰渣基辅助性胶凝材料及复合辅助性胶凝材料制备了C30等级混凝土。研究结果表明:(1)锰渣具有良好的水化活性与减水效应,锰渣微粉的掺入能够提高水泥胶砂流动度;掺入30%、40%锰渣微粉的水泥胶砂28d抗压强度均超过基准组,其活性指数分别达到119.0%和111.0%。锰渣的掺入会加速水泥熟料中C3S的早期水化,但同时会降低胶凝材料体系早期累积水化放热。锰渣在酸碱环境中的各重金属离子浸出浓度较低。尽管如此,掺入锰渣的水泥胶砂在强酸性环境中锰离子浸出风险极高。(2)制备锰渣-固硫灰复合辅助性胶凝材料,固硫灰的掺入将导致胶砂流动度下降。相比于锰渣微粉,锰渣-固硫灰复合辅助性胶凝材料活性指数提升,3 d和7 d活性指数最高增长12.8%、4.4%。随着固硫灰的掺加,复合辅助性胶凝材料中C3A的二次水化与锰渣的火山灰反应延后,后期水化速率降低。固硫灰中的硫酸盐可以促进早期钙矾石等水化产物的形成。在固硫灰的激发作用下,复合辅助性胶凝材料活性得到提升,孔结构细化,硬化浆体更加密实,无害孔(<20nm)比例增加;固硫灰掺量过多时,会对浆体孔结构产生不良影响。(3)制备锰渣-电石渣复合辅助性胶凝材料,电石渣的掺入导致胶砂流动度下降,电石渣掺量大于25%时,胶砂流动度比小于95%。电石渣可激发复合辅助性胶凝材料水化,锰渣-电石渣复合辅助性胶凝材料3 d和7 d的活性指数相比于锰渣微粉分别提高了15.2%和11.7%。锰渣-电石渣复合辅助性胶凝材料中锰渣的火山灰反应提前。电石渣中的氢氧化钙以及碳酸盐可以促进铝酸盐水化产物的形成。在电石渣的激发作用下,凝胶水化产物增多,硬化浆体密实度提升,孔结构细化,无害孔(<20nm)比例增加。(4)相比于单掺30%粉煤灰替代水泥制备的C30混凝土,以30%锰渣微粉代替水泥制备的混凝土3 d和7 d抗压强度有所下降,但28 d和90 d龄期抗压强度提高。锰渣基复合辅助性胶凝材料制备的混凝土,7 d、28 d和90 d龄期抗压强度与对比组持平或超过对比组。锰渣的掺入会使得混凝土试件的抗冻性能下降,混凝土经150次冻融循环后破坏;锰渣复合固硫灰、电石渣后,所制备的混凝土抗冻性能指标达到D200要求。掺加锰渣基辅助性胶凝材料使得混凝土3 d碳化深度加深,但7~28 d的碳化深度减缓。单掺锰渣的混凝土试件收缩增加,复合固硫灰、电石渣可以有效改善混凝土试件的收缩。
其他文献
富锂锰基氧化物具有高容量和高工作电压的特点,能满足动力电池的高能量密度要求,是下一代锂离子电池正极材料的研究热点。然而,富锂锰基材料固有的缺陷,如初始库仑效率较低、循环倍率性能差和电压衰减严重等,影响了富锂锰基材料的应用。本文针对富锂锰基材料的缺陷,通过元素掺杂和表面改性等策略,有效提高了富锂锰材料的性能,主要研究结果如下:(1)采用共沉淀法成功制备了富锂锰基材料,并对其进行镧掺杂改性研究。通过X
自碳点被报道以来,各种研究工作均表明它具有一定的氧化性和还原性,尤其是在光或电的激发下表现出高的电子转移效率,能够同时作为电子给体和电子受体,成为氧化反应或者还原反应的活性位点。钝化后的碳点由于其表面修饰了功能化的基团从而展现出良好的应用潜力,因此被广泛应用于各个领域。本论文设计一种简便、条件温和而又普适性强的修饰碳点的方法,并充分利用碳点的氧化还原特性,开展其在引发自由基聚合反应和提高光、电材料
高温气冷堆核燃料元件制备过程中会产生一类含高氨氮、高盐分、高有机物和一定量铀的复杂低放废水[有机物主要为聚乙烯醇(PVA)、四氢糠醇(THFA)和尿素],共存有机物是制约铀净化回收的关键影响因子。本论文研发了一种利用改性Fenton氧化技术高效降低该类废水中的有机物,采用水热法制备了三种含单/双官能团高聚功能化纤维材料,通过冷热试验考察了最佳净化条件,结合谱学表征初步分析了改进Fenton氧化技术
核能的开发和利用在为人类发展做出巨大贡献的同时也产生了大量的乏燃料,乏燃料后处理将会产生大量高水平放射性废物(HLW),其中包括锕系核素、外加剂和腐蚀物、裂变产物。Mo是裂变产物主要成分之一,其在硅酸盐玻璃中的溶解度较低,这限制了HLW在硅酸盐玻璃中的包容量,因此,有必要提高玻璃中Mo的溶解度以提高其对HLW的包容量。针对我国某动力堆富钼高放废物的特点,本论文以透辉石为原料,Nd2O3模拟锕系核素
合理的防护措施对提升海洋工程用混凝土的耐久性具有重要意义,针对这一需要所开发的混凝土基本防护和附加防护技术在延长海洋工程混凝土使用寿命方面取得了长足的进展。然而由于有机/无机材料表界面不相容,导致了混凝土力学性能降低、防水性不足等问题。此外,海洋工程混凝土防护过程中的有机污染物和微生物附着问题也不容忽视。因此,本论文提出基于贻贝仿生化学的表界面改性技术对海洋工程用防护材料进行改性,并在此基础上探索
可见光电导材料可以充分利用资源丰富的可见光(约占太阳光谱的43%)进行光学信息存储和信号传输,在光电子技术中发挥着极为重要的作用。钙钛矿型LaCoO3具有独特的3d电子结构、丰富的光电磁特性,在可见光电导材料领域的应用前景广阔。论文选题采用高分子辅助沉积法制备LaCoO3外延膜,通过对薄膜所受外延应力以及晶面取向的调节,实现对其晶体结构畸变的调控,旨在探明晶体结构畸变对LaCoO3可见光电导响应的
超级电容器具有功率密度和安全性高等优点,使其在能源储存方面有着广阔的应用前景。其中生物质碳基超级电容器因原料来源广泛,且符合绿色环保的思想,成为当前电化学储能领域的研究热点。但生物质多孔碳材料用作电极时具有活性位点少、浸润性差以及电容量较低等缺点,通常需要通过杂原子掺杂或与带赝电容材料进行复合等方式使其表面功能化,从而达到提升电容性能的目的。基于此,本论文通过氮原子掺杂、硒化镍复合改性等方式对以白
CdS因其具有较窄的能带间隙(2.4 e V)、可见光吸收强度大、制备简单易行等优点,在光催化降解、环境治理等相关领域具有潜在的应用前景。然而,CdS的应用过程中仍存在着一些待解决的关键性问题:(1)CdS存在粒子聚集(2)自身容易发生光自腐蚀现象。这些缺点一定程度上,抑制了CdS在光催化领域的应用。为此,本论文通过水热/溶剂热法向反应体系中加入模板剂合成了不同择优晶面取向的CdS晶体,为了抑制C
随着全球科技的高速进步,社会对储能器件的性能要求日益提升。商业化的锂离子电池由于石墨负极理论容量较低,无法满足人们对高能量密度储能器件的要求。因此国内外研究者为解决上述问题在各个方面进行探索,本文选取两种策略以Sn基MOF材料为主体展开研究,一,研究其他新型储能器件如锂硒电池;二,探索一种可代替石墨材料的新型负极材料,如锡基材料。金属有机框架材料由于其制备简单、结构可调、高比表面积等优势受到科研工
近年来,随着对高氮含能材料研究的推进,寻求高能且具有良好稳定性的含能材料是目前科研工作者研究的主要方向。研究结果表明以三唑或三嗪环作为母体骨架的稠环化合物与经典炸药相比,表现出更高的稳定性,在使用和合成的过程中更为安全。因此本文分别以[1,2,4]三唑[3,4-c][1,2,4]三嗪、[1,2,4]三唑[5,1-c][1,2,4]三嗪和[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三嗪这三个骨架作