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煤矸石热活化和胶凝化过程中硅铝的配位 被引量：15
1
作者 李化建 孙恒虎 铁旭初 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2015-2018,共4页
为了煤矸石综合利用,用红外谱图和固体核磁共振,研究煤矸石热处理及胶凝化过程中S i和A l的配位变化。研究表明,在煤矸石热活化和水泥制备过程中六配位的铝逐渐转变为四配位的铝。活化煤矸石胶凝化过程中,六配位的铝也逐渐转变为四配位... 为了煤矸石综合利用,用红外谱图和固体核磁共振,研究煤矸石热处理及胶凝化过程中S i和A l的配位变化。研究表明,在煤矸石热活化和水泥制备过程中六配位的铝逐渐转变为四配位的铝。活化煤矸石胶凝化过程中,六配位的铝也逐渐转变为四配位铝,形成铝硅酸盐。水泥胶凝过程中,四配位铝逐渐转变为六配位的铝。通过热活化手段增加煤矸石中四配位铝含量可以提高煤矸石胶凝性能。 展开更多
关键词 煤矸石 硅铝的配位 硅的同构效应 热活化 胶凝化 硅铝基胶凝材料
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煤矸石胶凝材料水化产物及聚合度分析 被引量：14
2
作者 张吉秀 孙恒虎 +1 位作者 万建华 张娜 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期329-335,共7页
采用XRD,IR和NMR等分析方法研究北京房山煤矸石在水化过程中的物相及29Si聚合度的变化规律。在29Si NMR基础上提出利用相对桥氧数(RBO)评价硅氧多面体聚合度的方法,并用该方法研究煅烧煤矸石在活化及水化前后的RBO变化规律。研究结果表... 采用XRD,IR和NMR等分析方法研究北京房山煤矸石在水化过程中的物相及29Si聚合度的变化规律。在29Si NMR基础上提出利用相对桥氧数(RBO)评价硅氧多面体聚合度的方法,并用该方法研究煅烧煤矸石在活化及水化前后的RBO变化规律。研究结果表明:煤矸石中的粘土矿物绿泥石和白云母等在活化过程中发生分解,表征硅氧多面体聚合度的指标RBO明显降低;而在水化过程中随着水化龄期的增加,氢氧化钙不断与硅铝质物料中的[SiO4]和[AlO4]四面体发生反应,生成水钙沸石和碳硅钙石,导致RBO升高,浆体材料的结构致密性增加。这表明煤矸石中的[SiO4]聚合度在煅烧活化过程中由高聚合度向低聚合度转变,在水化过程中则由低聚合度向高聚合度转变,聚合度或RBO的变化在一定程度上反映活化效果和胶凝活性的发挥程度。 展开更多
关键词 煤矸石 硅铝基胶凝材料 聚合度 水化产物
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煤矸石质硅铝基胶凝材料固结氯离子性能研究 被引量：3
3
作者 易忠来 孙恒虎 +1 位作者 魏秀泉 厉超 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第B08期10-13,共4页
煤矸石是我国排放量最大的固体废弃物之一,近年来越来越多的应用于制备胶凝材料,氯离子是影响混凝土耐久性的重要因素之一,本文针对煤矸石质硅铝基胶凝材料的固结氯离子性能进行研究,研究了硅铝基胶凝材料组成、氯盐阳离子类型以及掺入... 煤矸石是我国排放量最大的固体废弃物之一,近年来越来越多的应用于制备胶凝材料,氯离子是影响混凝土耐久性的重要因素之一,本文针对煤矸石质硅铝基胶凝材料的固结氯离子性能进行研究,研究了硅铝基胶凝材料组成、氯盐阳离子类型以及掺入其它阴离子对煤矸石质硅铝基胶凝材料固结氯离子性能的影响,研究结果表明:相同情况下,矿渣固结氯离子能力大于煤矸石,随着龄期的增长,固结氯离子的量增加,随着氯离子掺量的提高,固结氯离子的量也增加;当加入不同阳离子的氯盐的时候,固结的量按Ca2+、K+、Na+顺序递减,掺入其它阴离子不利于氯离子的固化,体系中加入SO24-、SO23-、CO32-、OH-等阴离子后,固结氯离子的量减小,阴离子对固结氯离子的影响从高到低依次SO42-、SO23-、CO23-、OH-。 展开更多
关键词 煤矸石 硅铝基胶凝材料 氯离子固结
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煤矸石质硅铝基胶凝材料的试验研究 被引量：33
4
作者 李化建 孙恒虎 肖雪军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期778-782,共5页
为提高煤矸石的综合利用率,以500℃煅烧的煤矸石为主体原料,附以改性硅酸钠溶液为成岩剂,研制煤矸石质硅铝基胶凝材料.利用煤矸石与矿渣、粉煤灰之间的协同效应在常规条件下制备出强度持续增长(62.10 MPa,3 d;93.15 MPa,90 d)、施工性... 为提高煤矸石的综合利用率,以500℃煅烧的煤矸石为主体原料,附以改性硅酸钠溶液为成岩剂,研制煤矸石质硅铝基胶凝材料.利用煤矸石与矿渣、粉煤灰之间的协同效应在常规条件下制备出强度持续增长(62.10 MPa,3 d;93.15 MPa,90 d)、施工性能良好的胶凝材料.通过X射线衍射、IR和MAS NMR对全煤矸石硅铝基胶凝材料进行研究,煤矸石质硅铝基胶凝材料在水化前后Si,A l价键和配位发生了改变,表征有水化产物生成,进一步验证水化产物有水白云母、C-S-H凝胶和类沸石无定性铝硅酸盐凝胶.根据煤矸石硅铝基胶凝材料的特征提出了原位键合的水化机理. 展开更多
关键词 煤矸石 煤矸石质硅铝基胶凝材料 协同效应 原位键合
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煤矸石胶凝特性的研究 被引量：13
5
作者 李化建 孙恒虎 肖雪军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B08期78-83,共6页
分析了国内外煤矸石的综合利用情况，结合煤矸石矿物特性及其化学组成，提出煤矸石胶凝材料化的3个活性区：即低温脱水活性区、中温自水化活性区以及高温玻璃化活性区．根据煤矸石矿物的结构特性，从矿物结构的继承性、延续性和能量优... 分析了国内外煤矸石的综合利用情况，结合煤矸石矿物特性及其化学组成，提出煤矸石胶凝材料化的3个活性区：即低温脱水活性区、中温自水化活性区以及高温玻璃化活性区．根据煤矸石矿物的结构特性，从矿物结构的继承性、延续性和能量优化耗散规律出发，分析了低温煅烧煤矸石作为水泥混合材降低水泥强度的原因以及煤矸石作为水泥原料的黏土替代材料过程中高耗能的原因．提出了煤矸石利用过程中“系统功最小”原则，并结合煤矸石与胶凝材料之间的双重相似性（大宗性以及组分近似性）成功地研制出黏土质硅铝基胶凝材料． 展开更多
关键词 煤矸石 胶凝特性 黏土质硅铝基胶凝材料
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胶凝材料仿地设计--硅铝基胶凝体系建立初探 被引量：2
6
作者 李化建 孙恒虎 +1 位作者 倪文 肖雪军 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期289-294,共6页
提出仿地成岩思想,即遵循地壳元素组成丰度和/或岩石矿物组成,运用地质学理论和岩石矿物学理论,以获得类似于地壳中已存在的岩石为研究目标.材料仿地设计是将仿地成岩思想运用于材料设计中,主要包括组成仿地、过程仿地、结构仿地以及功... 提出仿地成岩思想,即遵循地壳元素组成丰度和/或岩石矿物组成,运用地质学理论和岩石矿物学理论,以获得类似于地壳中已存在的岩石为研究目标.材料仿地设计是将仿地成岩思想运用于材料设计中,主要包括组成仿地、过程仿地、结构仿地以及功能仿地.并以硅铝基胶凝材料--凝石为例说明材料仿地设计的步骤和层次. 展开更多
关键词 仿地成岩 材料仿地设计 硅铝基胶凝材料-凝石
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煤矸石质硅铝基材料胶凝机理的研究 被引量：6
7
作者 李化建 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期91-91,共1页
系统地开展了利用低温煅烧煤矸石为主要原料制备早期强度高、水化热低且具有良好固土特性的硅铝基胶凝材料的基础研究。采用结构分析的方法,运用高分辨固体核磁共振、液体核磁共振和红外光谱等分析手段研究了煤矸石和高岭石在煅烧、碱... 系统地开展了利用低温煅烧煤矸石为主要原料制备早期强度高、水化热低且具有良好固土特性的硅铝基胶凝材料的基础研究。采用结构分析的方法,运用高分辨固体核磁共振、液体核磁共振和红外光谱等分析手段研究了煤矸石和高岭石在煅烧、碱介质中溶出和胶凝过程中硅、铝配位的变化,结合其胶凝产物的物相、形貌和水化热,从结构、配位和物相转变的角度来研究煤矸石质硅铝基胶凝材料胶凝机理。揭示了煤矸石的煅烧过程就是铝氧八面体中铝的四配位转化以及铝氧四面体和硅氧四面体解聚过程的重要规律,其中铝氧八面体中铝的四配位转化是煤矸石产生胶凝活性的本源。证明了煤矸石和高岭石在煅烧过程中铝配位的变化与地质界Thompson定律相吻合。比较研究了煤矸石和高岭石的活性与其结构之间的关系,发现低于900℃煅烧煤矸石的红外光谱中,560cm-1附近吸收峰的强度与Si、Al离子的溶出量具有正相关性;五配位铝是偏高岭石具有高活性的主要原因。证明了由于一价和二价阳离子的存在,以高岭石为主要矿物的煤矸石在煅烧过程中没有出现五配位铝。通过对硅铝质物料Si2p、Al2p和O1s结合能与其胶凝材料力学性能之间关系的研究,提出用硅、铝电子结合能评价硅铝物料胶凝活性的新方法。深入研究了不同介质条件下煅烧煤矸石的溶出特性及其胶凝机理。研究表明:煅烧煤矸石在碱性溶液中是以单聚体硅酸根离子和单聚体铝酸根离子的形式溶出;(HO)3SiO-和Al(OH)4-的溶出证明硅铝基胶凝材料反应初期是硅氧四面体和铝氧四面体的再解聚过程,体现在反应后,27Al和29SiNMR谱的共振峰向低场偏移;以硅酸钾为溶出介质,煅烧煤矸石溶出渣29SiMASNMR谱中-97.36×10-6共振峰的出现揭示了硅铝基胶凝材料胶凝过程中原位键合的作用;随着反应的进行,27Al和29SiNMR共振峰� 展开更多
关键词 煤矸石 硅铝基胶凝材料 煅烧 胶凝机理 硅铝配位
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