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碱渣的微观结构及氯离子溶出特性

华南理工大学学报（自然科学版） 2017年第5期45卷 82-89页

作者：杨医博普永强严卫军郭文瑛王恒昌华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640

碱渣是氨碱法制纯碱排出的废渣,由于其中含有大量的氯离子,利用非常困难.为解决这一问题,文中开展了碱渣的微观结构及氯离子溶出特性的研究.结果表明:碱渣主要由纳米级碳酸钙通过结合和搭接形成的多孔碳酸钙、二水石膏颗粒构成,存在发... 详细信息

碱渣是氨碱法制纯碱排出的废渣,由于其中含有大量的氯离子,利用非常困难.为解决这一问题,文中开展了碱渣的微观结构及氯离子溶出特性的研究.结果表明:碱渣主要由纳米级碳酸钙通过结合和搭接形成的多孔碳酸钙、二水石膏颗粒构成,存在发达的孔隙结构,包括碳酸钙聚集体颗粒和二水石膏颗粒之间的空隙、聚集体内部的团聚体颗粒之间的微米级孔隙、团聚体颗粒内部的纳米级孔隙;碱渣中的氯离子绝大部分存在于颗粒间的空隙及碳酸钙颗粒内的微米级孔隙中;建议采取加水充分打散碱渣、再使固液分离的方法去除氯离子.

关键词：碱渣微观结构氯离子溶出除氯

碱渣内养护剂对高强高性能混凝土自收缩及早期抗裂性能的影响及机理分析

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材料导报 2022年第12期36卷 87-92页

作者：杨医博岳晓东姚丁语张迪郭文瑛王恒昌华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510641 华南理工大学土木与交通学院广州510641

碱渣是氨碱法制纯碱排出的废渣,因其堆存和排放造成严重环境问题,急需被开发利用。将碱渣除氯、干燥、粉碎后制成碱渣内养护剂粉体,并将其用于水胶比为0.35和0.25的高强高性能混凝土中,研究其对混凝土自收缩和早期抗裂性能的影响。结果... 详细信息

碱渣是氨碱法制纯碱排出的废渣,因其堆存和排放造成严重环境问题,急需被开发利用。将碱渣除氯、干燥、粉碎后制成碱渣内养护剂粉体,并将其用于水胶比为0.35和0.25的高强高性能混凝土中,研究其对混凝土自收缩和早期抗裂性能的影响。结果表明,碱渣内养护剂是以多孔碳酸钙颗粒为主,并含有部分二水石膏的微细粉体,具有良好的吸水释水性能。碱渣内养护剂对提高高强高性能混凝土内部相对湿度有一定的作用,但利用碱渣内养护剂引入附加水能更有效地提高混凝土内部相对湿度。在不降低混凝土28 d抗压强度的情况下,以碱渣内养护剂等质量取代5.25%的水泥,可降低混凝土3 d自收缩值约30%,降低圆环约束条件下混凝土3 d龄期拉应力超过20%,且对水胶比较低的混凝土效果较优,是一种性能优良的混凝土内养护材料。碱渣内养护剂减少自收缩的机理一是其中的二水石膏与水泥中的C_(3)A反应生成膨胀性的钙矾石,补偿部分自收缩;二是其取代部分水泥,从源头上减少了自收缩;三是其多孔结构中的水分缓慢释放,提高了混凝土内部相对湿度,减少了自收缩的原动力。

关键词：碱渣内养护剂高强高性能混凝土相对湿度自收缩早期抗裂性能机理

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碱渣固化疏浚淤泥的动变形特性研究

岩石力学与工程学报 2023年第S1期42卷 3712-3721页

作者：何俊张驰管家贤吕晓龙湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068

以碱渣为主固化剂,结合矿渣和电石渣对疏浚淤泥进行固化处理,开展不同固化剂掺量、含水率、围压和固结比等条件下固化淤泥的动三轴试验,研究动应力-应变关系、动弹性模量及阻尼比的变化规律及经验公式。研究表明:固化剂掺量增加和含水... 详细信息

以碱渣为主固化剂,结合矿渣和电石渣对疏浚淤泥进行固化处理,开展不同固化剂掺量、含水率、围压和固结比等条件下固化淤泥的动三轴试验,研究动应力-应变关系、动弹性模量及阻尼比的变化规律及经验公式。研究表明:固化剂掺量增加和含水率降低可改善固化淤泥动力性质,增大动弹性模量、减小阻尼比,但当碱渣掺量高于40%时动弹性模量减小、阻尼比增大;围压和固结比增加使动弹性模量增大、阻尼比减小;从固化淤泥的动力性质和经济性来看,碱渣35%,矿渣10%,电石渣4%是较优的固化剂掺量。固化淤泥动应力-应变关系符合Hardin-Drnevich模型。基于Darendeli模型得到适合描述固化淤泥动弹性模量与应变关系的归一化曲线。在Hardin经验公式基础上,提出反映固化淤泥相对结构度的修正最大动剪切模量经验公式。固化淤泥最大动弹性模量为86.96~157.23 MPa,接近或超过了一般固化土的下限值,用作工程填料时具有良好的动变形性质。

关键词：土力学碱渣疏浚淤泥动应力-应变关系动弹性模量阻尼比

碱渣-矿渣固化淤泥的无侧限抗压强度与微观特征

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应用基础与工程科学学报 2021年第2期29卷 376-386页

作者：何俊王小琦石小康栗志翔湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068

为扩展工业固体废弃物的资源化利用途径,利用碱渣和矿渣作为固化剂对淤泥进行固化处理,通过无侧限抗压强度试验探讨固化剂掺量、养护龄期对固化淤泥强度的影响,并进行pH值、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)测试分析其微观特征.研... 详细信息

为扩展工业固体废弃物的资源化利用途径,利用碱渣和矿渣作为固化剂对淤泥进行固化处理,通过无侧限抗压强度试验探讨固化剂掺量、养护龄期对固化淤泥强度的影响,并进行pH值、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)测试分析其微观特征.研究表明:碱渣-矿渣固化处理初始含水率为80%的淤泥,可增大其无侧限抗压强度,减小破坏应变,增强抵抗变形的能力.与水泥固化土相比,碱渣-矿渣固化土的变形系数较小,抵抗变形的能力较小.30%碱渣+8%矿渣固化处理、养护7d时,固化土的无侧限抗压强度达到1228.3kPa,破坏应变为2.0%,淤泥的力学性质得到较大改善.矿渣、碱渣和黏土矿物之间可发生强烈的水化反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙、钙矾石、水化氯铝酸钙等水化产物,起到胶结、填充、加筋的作用.研究成果可为碱渣和矿渣作为淤泥固化剂的资源化利用提供理论依据和参数支持.

关键词：淤泥碱渣矿渣固化无侧限抗压强度微观特征

碱渣-矿渣复合胶凝材料硬化体的微观结构与组成

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建筑材料学报 2019年第6期22卷 872-877页

作者：刘继中赵庆新张津瑞安赛燕山大学河北省土木工程绿色建造与智能运维重点实验室河北秦皇岛066004 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 河北科技师范学院城市建设学院河北秦皇岛066004

为了对工业废料—碱渣进行回收利用,研发了一种碱渣-矿渣复合胶凝材料(SSCBM).采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和热重差示扫描热分析(DSC-TG)等对碱渣-矿渣复合胶凝材料28 d龄期硬化体的微观结构与组成进行了研... 详细信息

为了对工业废料—碱渣进行回收利用,研发了一种碱渣-矿渣复合胶凝材料(SSCBM).采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和热重差示扫描热分析(DSC-TG)等对碱渣-矿渣复合胶凝材料28 d龄期硬化体的微观结构与组成进行了研究.结果表明:水胶比为0.5,砂胶比为3∶1,碱渣和矿渣的质量比为1∶4时,所成型的40 mm×40 mm×160 mm SSCBM试件28 d龄期抗压强度为39.6 MPa,抗折强度为8.0 MPa,氯离子化学结合率为84.4%;SSCBM体系中生成了大量尺寸为5~10μm的水化产物,且水化产物之间互相搭接形成致密的三维网状结构,其28 d龄期的水化产物主要为水化硅酸钙(C-S-H)、水化碳铝酸钙(C-A-C-H)、水化硅铝酸钙(C-A-S-H)和3CaO·Al2O3·CaCl 2·10H2O(Friedel's盐).

关键词：碱渣矿渣胶凝材料水化产物

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碱渣-矿渣基胶凝材料的制备及水化特性研究

中国矿业大学学报 2022年第4期51卷 802-811页

作者：吴蓬王强刘庆吕宪俊山东科技大学化学与生物工程学院山东青岛266590

为了探索碱渣在碱激发矿渣胶凝材料中大宗利用的可行性,以硅酸盐水泥熟料和硬石膏为激发剂,制备出达到32.5 R复合硅酸盐水泥抗压强度等级的碱渣-矿渣基复合胶凝材料.采用X射线衍射(XRD)、热重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的水化产... 详细信息

为了探索碱渣在碱激发矿渣胶凝材料中大宗利用的可行性,以硅酸盐水泥熟料和硬石膏为激发剂,制备出达到32.5 R复合硅酸盐水泥抗压强度等级的碱渣-矿渣基复合胶凝材料.采用X射线衍射(XRD)、热重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的水化产物和微观特征进行研究.结果表明:该材料的水化产物主要为水化硅酸钙(CSH)凝胶、针棒交织状钙矾石(AFt)、片层交织状Friedel’s盐(Fs),AFt和Fs发挥骨架支撑作用,CSH凝胶将骨架与未水化反应颗粒黏结在一起,同时填充在水化产物空隙中.胶凝材料宏观抗压强度主要与250℃以下水化产物分解所引起的失重率成正相关,失重率越大,抗压强度越高.

关键词：碱渣矿渣激发剂抗压强度水化产物

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碱渣用作砂浆保水剂的试验研究

材料导报 2017年第20期31卷 114-118页

作者：杨医博普永强严卫军郭文瑛王恒昌华南理工大学土木与交通学院广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640

碱渣是氨碱法制纯碱排出的废渣,其堆存和排放造成严重的环境问题。通过对原状碱渣采取工艺处理得到较低氯离子含量的水洗碱渣和除氯碱渣,研究了原状碱渣、水洗碱渣、除氯碱渣应用于砂浆时对其性能的影响及除氯碱渣用作砂浆保水剂的可行... 详细信息

碱渣是氨碱法制纯碱排出的废渣,其堆存和排放造成严重的环境问题。通过对原状碱渣采取工艺处理得到较低氯离子含量的水洗碱渣和除氯碱渣,研究了原状碱渣、水洗碱渣、除氯碱渣应用于砂浆时对其性能的影响及除氯碱渣用作砂浆保水剂的可行性。结果表明,各类碱渣取代15%粉煤灰均有利于提高砂浆的保水性,但原状碱渣及水洗一次碱渣掺入砂浆后氯离子溶出含量偏高,可能造成耐久性问题;而除氯碱渣不会有耐久性问题,可以作为砂浆保水剂。除氯碱渣用作砂浆保水剂使用时,砂浆具有良好的保水性能、力学性能和较低的干缩值。其较佳的应用方式为:碱渣取代胶凝材料中的部分粉煤灰,在不改变水胶比的前提下,加入减水剂来调节砂浆稠度,无需复合有机保水剂。

关键词：碱渣氯离子砂浆保水剂

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碱渣土工试验方法及其工程土特性研究

岩土工程学报 2007年第8期29卷 1211-1214页

作者：王芳徐竹青严丽雪曹培南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024

根据碱渣的化学构成与土不同的特点,通过一系列试验的比较与探索,提出了测定碱渣基本物理性质较为合理的试验方法。在此基础上研究了碱渣及其滤饼与粉煤灰、黏土在不同配比下的力学特性,从而为碱渣的综合利用提供重要的技术依据。

关键词：碱渣改良室内试验温度时间物理力学性质

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碱渣固化铅污染土淋滤特性试验研究

东南大学学报（自然科学版） 2016年第A01期46卷 94-98页

作者：刘晶晶查甫生王连斌张雪芹合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

以人工制备的铅污染土为研究对象,选用碱渣作为固化剂,利用毒性浸出试验(Toxicity characteristic leaching procedure)评价了碱渣固化/稳定铅污染土的修复效果.通过分析Pb2+初始浓度、碱渣掺量及养护龄期对浸出液中Pb2+质量浓度及pH值... 详细信息

以人工制备的铅污染土为研究对象,选用碱渣作为固化剂,利用毒性浸出试验(Toxicity characteristic leaching procedure)评价了碱渣固化/稳定铅污染土的修复效果.通过分析Pb2+初始浓度、碱渣掺量及养护龄期对浸出液中Pb2+质量浓度及pH值的影响,探讨了碱渣固化土体中Pb2+的滤出特性.试验结果表明,增加土体中Pb2+含量可导致Pb2+滤出质量浓度增大,而增加碱渣掺量和养护龄期可有效降低浸出液中Pb2+质量浓度.此外,浸出液pH值的变化主要受碱渣掺量和养护龄期的影响.

关键词：铅污染土碱渣毒性浸出试验固化/稳定法