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活性MgO和铝酸钙水泥结合刚玉-尖晶石浇注料性能对比

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耐火材料 2023年第6期57卷 528-530,537页

作者：赵宗强张洪睿陈留刚郑州大学材料科学与工程学院河南省高温功能材料重点实验室河南郑州450052

为改善刚玉-尖晶石浇注料的性能,以板状刚玉、活性氧化铝、烧结镁砂细粉为主要原料,分别以活性MgO和铝酸钙水泥(CAC)为结合剂制备了刚玉-尖晶石浇注料,对比了二者对1600℃煅烧3 h后试样的显气孔率、烧后线变化率、常温抗折强度、常温耐... 详细信息

为改善刚玉-尖晶石浇注料的性能,以板状刚玉、活性氧化铝、烧结镁砂细粉为主要原料,分别以活性MgO和铝酸钙水泥(CAC)为结合剂制备了刚玉-尖晶石浇注料,对比了二者对1600℃煅烧3 h后试样的显气孔率、烧后线变化率、常温抗折强度、常温耐压强度和抗CaO-Al_(2)O_(3)-Fe_(2)O_(3)-SiO_(2)(CAFS)渣侵蚀性能的影响。结果表明:经1600℃热处理后,与CAC结合的刚玉-尖晶石浇注料相比,活性MgO结合的刚玉-尖晶石浇注料的常温抗折强度和常温耐压强度较低,但其体积稳定性、对CAFS渣的抗侵蚀性和抗渗透性显著提高。

关键词：活性MgO 刚玉-尖晶石浇注料抗侵蚀性体积稳定性

GGBS-活性MgO碳化/稳定化锌污染土的强度及电导率特性试验研究

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岩土工程学报 2021年第S2期43卷 221-224页

作者：钟煜清蔡光华王俊阁王中宋龙广南京林业大学土木工程学院中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室

采用工业废弃物粒化高炉矿渣（GGBS）-活性氧化镁（mgo）复合固化剂对锌（Zn）污染土进行碳化/稳定化处理,开展了碳化/稳定化Zn污染土的无侧限抗压试验和电导率测试试验,并与自然养护28 d的未碳化Zn污染土进行对比。研究了Zn;浓度、固... 详细信息

采用工业废弃物粒化高炉矿渣（GGBS）-活性氧化镁（mgo）复合固化剂对锌（Zn）污染土进行碳化/稳定化处理,开展了碳化/稳定化Zn污染土的无侧限抗压试验和电导率测试试验,并与自然养护28 d的未碳化Zn污染土进行对比。研究了Zn;浓度、固化剂掺和比对碳化/稳定化Zn污染土的无侧限抗压强度（q;）和孔隙液电导率特性的影响规律。试验结果表明:（1）当固化剂掺和比一定时,碳化固化Zn污染土的q;随Zn;浓度的增加呈现先上升后降低趋势,而电导率呈持续上升趋势;（2）当Zn;浓度一定时,碳化固化土的q;随复合固化剂中活性MgO含量的提高而上升,但其电导率却略有下降;（3）与自然养护28 d的未碳化Zn污染土相比,碳化后Zn污染土的q;更高,但电导率几乎不变。研究成果为工业废弃物和二氧化碳的再利用及其在重金属Zn污染土的绿色处理提供了新途径,对加速"碳达峰"具有重要的理论意义。

关键词： GGBS 活性MgO 锌污染土无侧限抗压强度电导率

活性MgO-粉煤灰软土固化材料强度与机理研究

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中国矿业大学学报 2018年第4期47卷 879-884页

作者：王东星王宏伟肖杰伍林峰天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300381 武汉大学岩土与结构工程安全湖北省重点实验室湖北武汉430072 黄河交通学院交通工程学院河南焦作454950

为了研发绿色可持续软土固化剂,采用无侧限抗压强度、X射线衍射和扫描电镜等系列试验,提出了活性MgO联合工业副产物粉煤灰新型固化材料,研究了活性MgO-粉煤灰浆体宏观强度和微观性质.结果表明:活性MgO-粉煤灰胶凝材料试样抗压强度随活性... 详细信息

为了研发绿色可持续软土固化剂,采用无侧限抗压强度、X射线衍射和扫描电镜等系列试验,提出了活性MgO联合工业副产物粉煤灰新型固化材料,研究了活性MgO-粉煤灰浆体宏观强度和微观性质.结果表明:活性MgO-粉煤灰胶凝材料试样抗压强度随活性MgO掺量增加、养护龄期增长和水灰质量比降低而显著提高;活性MgO-粉煤灰胶凝材料破坏应变主要集中在1%~3%,且变形模量与抗压强度之间呈线性关系;Mg(OH)_2和水化硅酸镁(M-S-H)这2种胶结产物是使活性MgO-粉煤灰-H_2O材料体系强度性能显著改良的最主要原因.

关键词：活性MgO 粉煤灰软土固化材料抗压强度微观机理

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活性MgO碳化固化土的抗硫酸盐侵蚀性研究

岩土力学 2016年第11期37卷 3057-3064页

作者：刘松玉郑旭蔡光华曹菁菁东南大学岩土工程研究所江苏南京210096 东南大学江苏省城市地下工程与环境安全重点实验室江苏南京210096

既有研究表明,活性MgO固化土经CO_2碳化几小时后其强度能达到甚至超过28 d的水泥固化土强度,碳化反应生成镁的碳酸化合物能有效降低固化土的含水率和孔隙率,提高土颗粒胶结能力。通过室内试验进一步研究碳化固化土的抗硫酸盐侵蚀特性。... 详细信息

既有研究表明,活性MgO固化土经CO_2碳化几小时后其强度能达到甚至超过28 d的水泥固化土强度,碳化反应生成镁的碳酸化合物能有效降低固化土的含水率和孔隙率,提高土颗粒胶结能力。通过室内试验进一步研究碳化固化土的抗硫酸盐侵蚀特性。采用硫酸钠溶液、硫酸镁溶液浸泡碳化固化土,对浸泡不同龄期后的碳化固化土进行无侧限抗压强度试验和微观测试(XRD,SEM和MIP),并与硫酸盐侵蚀后的水泥固化土进行试验对比。结果表明:活性MgO固化粉土碳化3 h,试样的无侧限抗压强度可达5MPa左右,经硫酸盐溶液浸泡28d后其强度基本保持不变,试样质量变化也不大;而水泥土试样的早期强度(7d)则有一定增长,随龄期增长,强度大大降低,质量则明显增长。通过对硫酸盐侵蚀前后的碳化土的微观机制分析,发现活性MgO碳化固化土中的镁碳酸化合物的化学成分并未发生明显变化,孔隙结构也未明显改变,从而保证其强度稳定。因此,活性MgO固化粉土碳化后具有比水泥固化土更强的抗硫酸盐侵蚀能力。

关键词：土体固化活性MgO 碳化水泥土硫酸盐

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活性MgO固化淤泥水稳特性试验研究

浙江大学学报（工学版） 2018年第4期52卷 719-726页

作者：王东星王宏伟肖杰武汉大学岩土与结构工程安全湖北省重点实验室湖北武汉430072 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074

将绿色、低碳、环保的活性MgO引入淤泥固化处理,通过对比活性MgO、mgo-粉煤灰及传统固化剂水泥固化淤泥试样,分析不同浸水时间下试样外观、质量、应力-应变关系和无侧限抗压强度等性质,综合评价活性MgO基材料固化淤泥的水稳特性.结果表... 详细信息

将绿色、低碳、环保的活性MgO引入淤泥固化处理,通过对比活性MgO、mgo-粉煤灰及传统固化剂水泥固化淤泥试样,分析不同浸水时间下试样外观、质量、应力-应变关系和无侧限抗压强度等性质,综合评价活性MgO基材料固化淤泥的水稳特性.结果表明:活性MgO固化淤泥水稳性显著优于未固化淤泥,且水稳性随掺入mgo质量分数和标准养护龄期的增加而增强;粉煤灰的加入可以显著改善活性MgO固化淤泥的抗压强度和水稳性;浸水时间增加对固化淤泥无侧限抗压强度呈削弱效应,提高掺入活性MgO质量分数可以减小固化淤泥破坏应变;整体上,活性MgO-粉煤灰固化淤泥水稳性优于活性MgO,活性MgO优于传统固化剂水泥.微观分析表明:Mg(OH)_2和水化硅酸镁M-S-H等胶结物质是活性MgO和活性MgO-粉煤灰固化淤泥水稳性增强的最主要原因.

关键词：活性MgO 固化淤泥水稳性强度微观机理

活性MgO-粉煤灰软土固化材料的孔隙结构与耐久性

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武汉大学学报（工学版） 2021年第5期54卷 401-406页

作者：王东星王宏伟黄河交通学院交通工程学院河南焦作454950 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

通过压汞试验和耐久性试验,研究活性MgO-粉煤灰新型固化材料孔隙结构特征和抵抗干燥收缩、硫酸和硫酸盐侵蚀性能。试验结果表明:活性MgO-粉煤灰固化材料孔隙结构特征受活性MgO与粉煤灰的质量比、水灰比等因素影响;固化材料试样在14 d之... 详细信息

通过压汞试验和耐久性试验,研究活性MgO-粉煤灰新型固化材料孔隙结构特征和抵抗干燥收缩、硫酸和硫酸盐侵蚀性能。试验结果表明:活性MgO-粉煤灰固化材料孔隙结构特征受活性MgO与粉煤灰的质量比、水灰比等因素影响;固化材料试样在14 d之前干燥收缩速度较快,14 d之后变化较为缓慢;受硫酸盐侵蚀后试样抗压强度有不同程度损失,损失程度受mgo掺量等多种因素影响;硫酸溶液对试样侵蚀破坏能力较强,强度弱化效应明显。

关键词：活性MgO 粉煤灰强度耐久性微观机制

活性MgO碳化固化Pb2+污染红黏土工程特性研究

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活性MgO碳化固化Pb2+污染红黏土工程特性研究

作者：班如龙桂林理工大学

学位级别：硕士

随着新时代生态经济体系构建的不断完善,大量的采矿场、冶金厂等重污染企业相继搬迁或关停,针对原污染场地的二次开发和解决场地遗留的重金属污染问题成为了城市建设的重要问题。水泥、石灰等作为固化/稳定化重金属污染土最常用的固化... 详细信息

随着新时代生态经济体系构建的不断完善,大量的采矿场、冶金厂等重污染企业相继搬迁或关停,针对原污染场地的二次开发和解决场地遗留的重金属污染问题成为了城市建设的重要问题。水泥、石灰等作为固化/稳定化重金属污染土最常用的固化剂已经造成了严重的环境污染,且固化效率较低。因此,亟需探究一种低碳环保、固化快速的处理方法。本文以铅污染红黏土为研究对象,利用活性MgO碳化固化技术进行固化/稳定化处理,通过物化特性试验、无侧限抗压强度-电阻率同步试验、微观试验等,系统研究了活性MgO碳化固化效果、机理和工程特性。主要研究结论及成果如下:(1)分别探讨了不同初始因素下活性MgO碳化固化铅离子污染红黏土的物理化学特性变化。研究结果表明:碳化污染土的质量体积、干密度、电阻率、EC值均随着活性MgO掺量的增加而增加,但含水率、CO吸收率和Pb浸出浓度则随之降低;碳化时间越久试样体积膨胀越明显,碳化1h干密度达到最大值,土样的质量、CO吸收率、电阻率、EC值、Pb浸出浓度随碳化时间的持续而增大,含水率和p H值的变化规律则相反;随着Pb浓度的增加,试样的含水率、电阻率、p H值逐渐降低,EC值和Pb浸出浓度随之增加,但浸出浓度仍低于《地下水质量标准》中的限值0.1mg/L。(2)研究了各因素对碳化固化污染红黏土力学与电阻率同步试验的影响。研究结果表明:应力-应变-电阻率变化曲线具有良好的关联性,且在不同条件下的同步变化曲线具有相似性;碳化污染红黏土的无侧限抗压强度随着活性MgO掺量的增加而增强;随着碳化时间的延长先增加后降低,最优碳化时间为1h;当Pb浓度较低(0.05%)时,试样强度达到最大,然后随着浓度的增加而降低;建立了相关条件下的强度预测模型,且强度与电阻率具有线性关系,可用于评价碳化污染红黏土的强度。(3)通过微观试验揭示了活性MgO碳化固化铅离子污染红黏土的固化机理。研究结果表明:碳化固化污染红黏土的主要碳化产物为水碳镁石、球碳镁石、水菱镁石、碳酸铅和碱式碳酸铅,其中镁式碳酸盐的生成可有效填充试样孔隙,增强土颗粒的胶结能力,但碳化时间的延长和Pb浓度的增加均会导致试样内部孔隙发育、破坏土体结构。

关键词： Pb2+污染红黏土活性MgO CO2碳化工程特性微观特性

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活性MgO固化黄土抗剪强度特性研究

武汉大学学报（工学版） 2019年第10期52卷 878-884页

作者：狄圣杰杜怡莹王东星伍林峰高向雲大成科创基础建设股份有限公司湖北武汉430072 武汉大学土木建筑工程学院岩土与结构工程安全湖北省重点实验室湖北武汉430072 黄河交通学院交通工程学院河南焦作454150

引入绿色低碳材料活性MgO,通过不固结不排水直接剪切试验,研究活性MgO掺量、养护龄期、含水率和压实度等因素对活性MgO固化黄土抗剪强度特性的影响.结果表明:活性MgO可显著提高黄土抗剪强度;随着活性MgO掺量和养护龄期增加,固化黄土抗... 详细信息

引入绿色低碳材料活性MgO,通过不固结不排水直接剪切试验,研究活性MgO掺量、养护龄期、含水率和压实度等因素对活性MgO固化黄土抗剪强度特性的影响.结果表明:活性MgO可显著提高黄土抗剪强度;随着活性MgO掺量和养护龄期增加,固化黄土抗剪强度、粘聚力和内摩擦角先增大后减小,在6%活性MgO掺量和14 d养护龄期处达到最大值;含水率增大使固化黄土抗剪强度和粘聚力呈现先上升后下降趋势,内摩擦角持续减小,在最优含水率附近固化黄土抗剪性能达到最优;增大压实度使固化黄土抗剪强度、粘聚力和内摩擦角持续增大,且最优含水率对应固化黄土强度增长最明显.考虑到活性MgO固化黄土在实际工程中的应用,建议选取如下参数:活性MgO掺量6%、养护龄期14 d、黄土最优含水率、压实度96%.

关键词：黄土活性MgO 粘聚力内摩擦角直剪试验抗剪强度

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活性MgO对碱矿渣水泥收缩性能的影响

材料导报 2022年第10期36卷 77-84页

作者：郑伟豪何娟伍勇华宋学锋桑国臣西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055 中建商品混凝土有限公司武汉430074 西安理工大学土木建筑工程学院西安710048

研究了活性MgO对NaOH和水玻璃激发的碱矿渣水泥自收缩及干燥收缩的影响规律,通过水化热、XRD、TG/DTG及氮吸附等方法,分析了活性MgO的作用机理。结果表明:活性MgO的掺入不利于减小以NaOH为碱组分的碱矿渣水泥的自收缩及干燥收缩,而适量... 详细信息

研究了活性MgO对NaOH和水玻璃激发的碱矿渣水泥自收缩及干燥收缩的影响规律,通过水化热、XRD、TG/DTG及氮吸附等方法,分析了活性MgO的作用机理。结果表明:活性MgO的掺入不利于减小以NaOH为碱组分的碱矿渣水泥的自收缩及干燥收缩,而适量活性MgO能够明显减小以水玻璃为碱组分的碱矿渣水泥的自收缩及干燥收缩。活性MgO显著加速了以NaOH为碱组分的碱矿渣水泥水化,导致其自收缩增加;但当以水玻璃为碱组分时,其对水化作用的促进效果较差,自收缩减小。同时从水化产物的角度看,活性MgO促进了更多水化产物生成,尤其是水滑石的生成,并提高了C-(A)-S-H凝胶的结晶度,有助于抑制收缩;由于不同碱组分碱矿渣水泥水化特征不同,不同的水化产物生成量导致二者孔结构及介孔体积出现不同变化,使得自收缩及干燥收缩呈现出不同的变化规律。

关键词：碱矿渣水泥活性MgO 自收缩干燥收缩作用机理