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铁尾矿-钢渣-锂渣混凝土耐酸侵蚀性能研究

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2024年第3期40卷 536-544页

作者：张延年刘安稳汪青杰于洋刘文亮沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 沈阳建筑大学理学部辽宁沈阳110168

目的在混凝土中掺入铁尾矿、钢渣、锂渣,分析混凝土的耐酸侵蚀性能,实现铁尾矿、钢渣、锂渣高效资源化利用。方法将铁尾矿、钢渣、锂渣作为掺合料替代部分水泥,铁尾矿碎石和铁尾矿砂作为粗、细骨料制备混凝土;对制备的混凝土标准养护28 ... 详细信息

目的在混凝土中掺入铁尾矿、钢渣、锂渣,分析混凝土的耐酸侵蚀性能,实现铁尾矿、钢渣、锂渣高效资源化利用。方法将铁尾矿、钢渣、锂渣作为掺合料替代部分水泥,铁尾矿碎石和铁尾矿砂作为粗、细骨料制备混凝土;对制备的混凝土标准养护28 d后进行为期60 d的酸侵蚀试验;通过改变水胶比和水泥替代率分析其质量损失率、抗压强度损失率及侵蚀深度,利用MIP、SEM探究铁尾矿-钢渣-锂渣混凝土耐酸侵蚀的机理。结果掺入铁尾矿、钢渣、锂渣可以降低混凝土的质量损失率、抗压强度损失率和侵蚀深度;其中掺量为30%时,质量损失率为0.12%、抗压强度损失率为-7.8%、侵蚀深度为0.6 mm,均达到最低值;混凝土的质量损失率、抗压强度损失率和侵蚀深度随着水胶比的增大而升高。结论铁尾矿-钢渣-锂渣混凝土中铁尾矿、钢渣、锂渣发挥的填充作用和与水泥发生的二次水化反应使混凝土体系更加致密,很大程度上阻碍了酸的侵入;同时,二次水化消耗了易与酸反应的CH,生成了更稳定的C-S-H凝胶,表现出更好的耐酸侵蚀性能。

关键词：铁尾矿钢渣锂渣混凝土酸侵蚀

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粉煤灰 - 锂渣基发泡陶瓷的制备及性能研究

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耐火材料 2024年第1期58卷 1-7页

作者：常星岚陈瑶姬顾雅洁孙盛睿孙科廖达琛刘阳桥奚爽李小红浙江天地环保科技股份有限公司浙江杭州311199 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

为制备低成本兼具高孔隙率与高压缩强度的发泡陶瓷,以粉煤灰、锂渣、长石、滑石和碳化硅为原料,经1180、1200、1220、1240℃分别保温10、20、40、60 min烧结制备发泡陶瓷试样。主要研究了锂渣的掺量(质量分数分别为0、10%、20%、30%)对... 详细信息

为制备低成本兼具高孔隙率与高压缩强度的发泡陶瓷,以粉煤灰、锂渣、长石、滑石和碳化硅为原料,经1180、1200、1220、1240℃分别保温10、20、40、60 min烧结制备发泡陶瓷试样。主要研究了锂渣的掺量(质量分数分别为0、10%、20%、30%)对试样物相组成、显微结构、孔隙率及压缩强度的影响。结果表明:1)随锂渣掺量的增加,发泡陶瓷的孔隙率增加,体积密度降低,压缩强度波动;2)锂渣中丰富的钙、硫成分,可发挥助熔剂和发泡剂作用,降低烧结温度,提高发泡陶瓷的孔隙率,改善气孔圆整度,提高压缩强度;3)当锂渣掺量为20%(w)时,经1220℃保温20~40 min烧结所得发泡陶瓷的体积密度为0.32~0.40 g·cm^(-3),孔隙率为84.4%~87.6%,压缩强度为1.51~2.35 MPa。

关键词：粉煤灰锂渣发泡陶瓷固废协同压缩强度孔隙率

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锂渣在建筑领域资源化应用的研究进展

混凝土 2024年第6期 155-160,165页

作者：李壮壮杨佳杨春峰赵钧龙潘少阳沈阳大学建筑工程学院辽宁沈阳110044 东北地质科技创新中心辽宁沈阳110031 沈阳市工程结构安全评估与防控重点实验室辽宁沈阳110044

锂渣是开采和提炼锂矿资源过程中产生的废渣,其含有大量的SiO_(2)和Al_(2)O_(3),可作为辅助胶凝材料应用于建筑领域中,能够显著提高材料的各项性能。介绍了锂渣的理化性质及活化方法,包括原状锂渣的特性、不同活化方式对活性的影响。总... 详细信息

锂渣是开采和提炼锂矿资源过程中产生的废渣,其含有大量的SiO_(2)和Al_(2)O_(3),可作为辅助胶凝材料应用于建筑领域中,能够显著提高材料的各项性能。介绍了锂渣的理化性质及活化方法,包括原状锂渣的特性、不同活化方式对活性的影响。总结了锂渣作为辅助性胶凝材料的研究进展,强调了其对水泥基材料力学性能和耐久性的改善作用,以及通过物理活化和化学活化改善锂渣活性的方法。探讨了锂渣与多元固废协同应用的潜力,并介绍了锂渣用于制备骨料的创新研究。最后指出仍需进一步改善锂渣的活化方式,优化与多元固废的协同应用,进行环境评价是未来研究的重点。

关键词：锂渣辅助性胶凝材料理化性质活化方式多元固废

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锂渣和荷载对不同龄期混凝土气体渗透性的影响

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混凝土 2024年第6期 48-52页

作者：郝恩泽温勇马丽莎韩国旗李宇航新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐830047 喀什大学土木工程学院新疆喀什844006

为研究持续压荷载和锂渣掺量对不同龄期混凝土气体渗透性能的影响,设计强度等级为C20、C30、C40的不同锂渣掺量的混凝土,取试样极限压应力的0.1倍、0.3倍、0.5倍作为试验施加的持续荷载,测定7 d、14 d、28 d、56 d龄期时各试样的抗压强... 详细信息

为研究持续压荷载和锂渣掺量对不同龄期混凝土气体渗透性能的影响,设计强度等级为C20、C30、C40的不同锂渣掺量的混凝土,取试样极限压应力的0.1倍、0.3倍、0.5倍作为试验施加的持续荷载,测定7 d、14 d、28 d、56 d龄期时各试样的抗压强度和气体渗透系数。通过分析不同水平持续压荷载下试样的气体渗透系数变化情况发现:应力比在0.3以下时,试样气体渗透系数多处于波动状态;应力比大于0.3后,气体渗透系数明显增大。应力比在0.3以下时,10%掺量的锂渣能显著降低试样的气体渗透系数,表明适量锂渣能有效降低混凝土在低应力比作用下的内部孔隙连通程度,并抑制应力作用下混凝土微裂纹的发展。

关键词：锂渣气体渗透性持续荷载孔隙连通系数

聚合氯化铝对矿渣-锂渣碱激发胶凝材料的水化及微结构影响机理研究

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金属矿山 2024年第8期 244-251页

作者：陈忠发严峻鲁亚徐伟施麟芸江西省建材科研设计院有限公司江西南昌330001 江西省固废建材产品安全性工程技术研究中心江西南昌330001

为提高锂渣的综合利用率,探究了聚合氯化铝掺量对矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块力学性能、水化性能及微观结构的影响,并利用XRD、SEM、MIP和水化量热仪测试了不同聚合氯化铝掺量下矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块的水化产物、微观... 详细信息

为提高锂渣的综合利用率,探究了聚合氯化铝掺量对矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块力学性能、水化性能及微观结构的影响,并利用XRD、SEM、MIP和水化量热仪测试了不同聚合氯化铝掺量下矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块的水化产物、微观形貌、孔径结构和水化放热量,分析了其作用机理。结果表明,掺入聚合氯化铝能够提高矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块的水化反应程度,尤其对早期水化反应程度的提高更为明显,并且缩短了矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块水化诱导期结束时间,促使加速期的温峰出现时间逐渐提前,与SL-0相比,SL-3加速期的放热峰值提高了46.1%;矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块在水化过程中主要生成大量钙矾石(AFt)和C-(A)-S-H,随着聚合氯化铝掺量增加,净浆试块的孔隙率和平均孔径减小,净浆试块结构变得致密,与SL-0相比,SL-3的平均孔径和孔隙率分别下降16.1%和8.9%,这是因为聚合氯化铝水解产生的铝羟基配合物以较高电荷和较大分子量发挥了电中和及黏结架桥作用,可对液相离子进行吸附和络合,从而促进矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块的水化,生成更多水化产物,使得净浆试块的结构更加致密。

关键词：锂渣聚合氯化铝碱激发水化反应微结构

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新型复合激发锂渣基固化剂加固软土试验研究

硅酸盐通报 2024年第7期43卷 2556-2564页

作者：杨林杨建宇杨伟军长沙理工大学土木工程学院

为提高固体废弃物锂渣的利用率，以锂渣作为原材料，选择生石灰作为外添加剂，同时添加碳酸钙和氢氧化钠作为复合激发剂，利用碱激发技术研制一种新型软土固化剂材料。采用正交试验研究该新型复合激发锂渣基固化剂的固化配合比，并探究... 详细信息

为提高固体废弃物锂渣的利用率，以锂渣作为原材料，选择生石灰作为外添加剂，同时添加碳酸钙和氢氧化钠作为复合激发剂，利用碱激发技术研制一种新型软土固化剂材料。采用正交试验研究该新型复合激发锂渣基固化剂的固化配合比，并探究试验中各因素对固化土抗压强度的影响，同时结合XRD及SEM揭示固化剂与软土之间的固化机理及微观结构的演化规律。结果表明，固化剂的最佳配合比为锂渣掺量73%(质量分数)、生石灰掺量18%(质量分数)、复合激发剂掺量9%(质量分数)、碳酸钙与氢氧化钠质量比1∶1。该配合比下固化土7和28 d无侧限抗压强度分别为1.32和2.35 MPa,水稳定性系数分别为0.80和0.87。在生石灰与复合激发剂的协同作用下，固化土中水化硅铝酸钙(C-A-S-H)和水化硅铝酸钠(N-A-S-H)等胶凝物质显著增多，土体结构致密度提高强度及水稳定性提高。

关键词：锂渣固化剂碱激发技术无侧限抗压强度水稳定性固化机理微观结构

碳纳米管/锂渣混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能试验研究

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混凝土 2024年第7期 4-10页

作者：秦拥军张逸飞赵鹏王涛新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐830047 新疆土木工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830047 新疆研科节能科技有限公司新疆乌鲁木齐841100

为探究碳纳米管/锂渣混凝土的基本性能,设置水胶比为0.35、0.40和0.45,碳纳米管(CNTs)掺量为0、0.05%、0.10%和0.15%,锂渣(LS)掺量为20%的混凝土配合比,以抗压强度、电通量等作为表征参数,分析不同CNTs掺量、不同水胶比对混凝土抗压强... 详细信息

为探究碳纳米管/锂渣混凝土的基本性能,设置水胶比为0.35、0.40和0.45,碳纳米管(CNTs)掺量为0、0.05%、0.10%和0.15%,锂渣(LS)掺量为20%的混凝土配合比,以抗压强度、电通量等作为表征参数,分析不同CNTs掺量、不同水胶比对混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性能的影响,结合工业CT(ICT)扫描技术从细观层面分析碳纳米管/锂渣混凝土的孔隙结构及其特征参数。研究结果表明:CNTs掺量为0.10%时达到抗压强度最大值;水胶比由0.45降低到0.35,抗压强度最大提升34.04%;通过电通量测试分别测得28 d、56 d的数据得出碳纳米管/锂渣混凝土电通量等级分布在低与很低两个水平内,抗压强度与抗氯离子渗透性能之间存在明显的正相关性,通过分析证明,可以考虑初始电流作为氯离子渗透性能的评价指标。此外,通过CT扫描进一步研究碳纳米管/锂渣混凝土的孔隙结构,利用Image Proplus与VGStudio等软件对孔隙结构相关特征参数的提取、统计与分析,分析结果表明,适量的CNTs与较低的水胶比有利于孔结构的优化,且细观结构与宏观性能之间有着较强的相关性。

关键词：混凝土碳纳米管锂渣电通量 CT 细观结构

基于正交试验的锂渣基可控低强度材料配合比研究

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硅酸盐通报 2024年第7期43卷 2548-2555页

作者：刘瑞刘泽赵利杰张帅王栋民中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京瑞吉达科技有限公司

本文以锂渣为主要原料，制备可控低强度材料(CLSM)。以单因素试验为基础，通过正交试验探索了水泥掺量、水胶比和减水剂掺量三个因素对锂渣基CLSM的抗折强度、抗压强度、流动度和泌水率的影响。研究表明，在大掺量锂渣的CLSM体系中，水... 详细信息

本文以锂渣为主要原料，制备可控低强度材料(CLSM)。以单因素试验为基础，通过正交试验探索了水泥掺量、水胶比和减水剂掺量三个因素对锂渣基CLSM的抗折强度、抗压强度、流动度和泌水率的影响。研究表明，在大掺量锂渣的CLSM体系中，水胶比和减水剂掺量对材料流动性和泌水率具有显著影响，水泥掺量对泌水率几乎没有影响，提高水泥掺量会显著增加CLSM的抗压强度和抗折强度。对比各个因素对CLSM的影响，满足CLSM性能指标要求的胶凝材料适宜配合比为水泥掺量12%(质量分数，下同)、锂渣掺量88%、水胶比0.57、减水剂掺量0.20%。此时CLSM的流动度为231 mm,泌水率为1.49,28 d抗折强度可达1.74 MPa, 28 d抗压强度为4.90 MPa,各项指标优良。

关键词：锂渣可控低强度材料力学性能流动度泌水率正交试验

锂渣掺量对水泥稳定再生碎石的强度和干缩性能的影响

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中外公路 2024年

作者：赵梓煜甘先永长沙理工大学交通运输工程学院

为改善水泥混凝土路面就地冷再生水稳基层的力学性能和干缩性能，按质量比0%，6%，9%，12%的比例，将锂渣掺入再生混合料中，通过无侧限抗压强度、劈裂、干缩和水稳定性试验，分析不同锂渣掺量对其再生基层力学、干缩和水稳定性能的影... 详细信息

为改善水泥混凝土路面就地冷再生水稳基层的力学性能和干缩性能，按质量比0%，6%，9%，12%的比例，将锂渣掺入再生混合料中，通过无侧限抗压强度、劈裂、干缩和水稳定性试验，分析不同锂渣掺量对其再生基层力学、干缩和水稳定性能的影响，并通过XRD和SEM试验分析锂渣对水泥混凝土路面就地冷再生水稳基层的改善机理。结果表明:掺入锂渣可以降低再生基层的干缩系数，对再生基层的早期无侧限抗压强度、劈裂强度和水稳定性提升较小，但后期强度显著提高，其中9%锂渣掺量的再生水稳基层力学性能、抗裂性能和水稳定性表现最优。XRD和SEM试验结果表明：掺入锂渣会降低CH的衍射峰，增强C-S-H的衍射峰，同时生成的C-S-H会细化再生混合料的内部孔隙，提升了自身的致密性。锂渣作为一种环保型工业副产品，将其掺入再生水稳基层中能够优化基层材料的后期强度与水稳定性，降低再生基层开裂的风险。

关键词：道路工程水泥稳定再生碎石锂渣力学性能干缩系数