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基于正交试验的粉煤灰-硅锰渣再生混凝土力学性能研究 被引量：9
1
作者 王晨晨 王学志 +1 位作者 陈东林 贺晶晶 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第9期3190-3201,共12页
为研究固体废弃物取代混凝土原材料的适用性及对混凝土性能的影响,对16组粉煤灰-硅锰渣再生混凝土试块进行正交试验,研究当粉煤灰体积取代胶凝材料、硅锰渣体积取代砂、再生骨料质量取代粗骨料时不同取代量对混凝土坍落度、立方体抗压... 为研究固体废弃物取代混凝土原材料的适用性及对混凝土性能的影响,对16组粉煤灰-硅锰渣再生混凝土试块进行正交试验,研究当粉煤灰体积取代胶凝材料、硅锰渣体积取代砂、再生骨料质量取代粗骨料时不同取代量对混凝土坍落度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。结果表明:当粉煤灰取代量为40%(体积分数)时,混凝土坍落度提高率最大,为14.5%,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均降低,降低率分别为7.2%、22.8%;硅锰渣的取代会降低混凝土坍落度,当硅锰渣取代量为80%(体积分数)时,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的降低率最小,分别为0.5%、11.5%;再生骨料的取代会降低混凝土坍落度,当再生骨料取代量为100%(质量分数)时,立方体抗压强度的降低率为1.9%,劈裂抗拉强度的降低率为12.4%。通过优化模型NSGM(1,4)对混凝土立方体抗压强度进行模型预测,模型模拟平均相对误差为0.542%,模型预测平均相对误差为2.727%。 展开更多
关键词 混凝土 粉煤灰 硅锰渣 再生骨料 正交试验 坍落度 强度
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不同晶化温度对硅锰渣铸石的内部温差、析晶和物理性能的影响规律
2
作者 程昭阳 李宇 黄燚 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1786-1796,共11页
以硅锰渣为主要原料,采用熔渣冷却析晶一步法(铸石浇铸法),在800、900、1000和1050℃四个不同晶化温度,分别制备了规格为ϕ100 mm×20 mm的铸石样品CT-800、CT-900、CT-1000和CT-1050,通过构建实验装置,测试了熔渣在成型和热处理全... 以硅锰渣为主要原料,采用熔渣冷却析晶一步法(铸石浇铸法),在800、900、1000和1050℃四个不同晶化温度,分别制备了规格为ϕ100 mm×20 mm的铸石样品CT-800、CT-900、CT-1000和CT-1050,通过构建实验装置,测试了熔渣在成型和热处理全过程中心与边缘温度变化规律,并结合X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜和能谱(SEM–EDS)等手段,分析了不同晶化温度对铸石中心和边缘的温差、析晶与物理性能的影响规律.研究表明:以硅锰渣为主要原料在900~1050℃保温析晶可以制备出满足天然花岗岩建筑板材标准(GB/T18601—2009)的铸石,晶相为辉石、黄长石以及硫化锰.CT-1000和CT-1050铸石析出更多和更大尺寸的晶相,存在微观孔隙和宏观缩孔,降低了其力学性能.CT-900具有最佳性能,而CT-800以玻璃相为主,热处理后发生断裂.在本实验条件下,最大温差(32℃)发生在把熔渣倒入模具的凝固成型阶段,且晶化温度越低,温差越大.CT-1000和CT-1050析晶阶段存在的大量析晶放热导致温差二次增大,延长了中心和边缘温度一致的时间.硫化锰是高温熔融态下析出晶相,易于氧化分解,快速冷却的边缘存在更多硫化锰相.黄长石较辉石在更高的温度下析出,较高的晶化温度处理样品和相同晶化温度下样品的中心部分均存在相对更多的黄长石相. 展开更多
关键词 硅锰渣 热处理制度 改质 温度梯度 析晶
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铁尾矿—硅锰渣—赤泥协同制备超高性能混凝土力学性能研究
3
作者 杨圣飞 李海艳 滕斌 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第8期259-264,共6页
选用铁尾矿粉、硅锰渣粉和赤泥作为矿物掺合料代替部分普通硅酸盐水泥,协同制备了2种不同水胶比的超高性能混凝土,研究了掺入铁尾矿—硅锰渣—赤泥的超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)的力学性能,探究了铁尾矿粉掺... 选用铁尾矿粉、硅锰渣粉和赤泥作为矿物掺合料代替部分普通硅酸盐水泥,协同制备了2种不同水胶比的超高性能混凝土,研究了掺入铁尾矿—硅锰渣—赤泥的超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)的力学性能,探究了铁尾矿粉掺量对UHPC的抗弯强度、劈裂抗拉强度和抗压强度的影响。结果表明:①水胶比较低的超高性能混凝土中,铁尾矿粉对混凝土抗弯强度影响较大,对劈裂抗拉强度影响较小;②水胶比较高的超高性能混凝土中,铁尾矿粉对混凝土抗弯强度的影响与对劈裂抗拉强度的影响基本一致;③随着铁尾矿粉掺量增加,水胶比为0.20和0.25的超高性能混凝土抗压强度降低,硅锰渣—赤泥组超高性能混凝土28 d抗压强度最大降低幅度分别为19.2%和22.9%。上述分析进一步反映出:①铁尾矿粉在超高性能混凝土中的掺量不宜超过矿物掺合料总量的40%;②铁尾矿粉的掺加不利于超高性能混凝土的早期抗压强度提升,但适量掺加铁尾矿粉(20%)有利于超高性能混凝土后期抗压强度增长;③三参数模型系数相对于铁尾矿—硅锰渣—赤泥超高性能混凝土的抗压强度和养护龄期关系相对集中,拟合相关系数较高。 展开更多
关键词 铁尾矿 硅锰渣 赤泥 超高性能混凝土 力学性能
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不同改质剂对硅锰渣微晶玻璃析晶性能调控的比较 被引量：1
4
作者 杨金成 李宇 杨天 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期1918-1927,共10页
以硅锰渣为主要原料,分别添加高硅、高铁和含铬的改质剂硅石、铁鳞和铬铁渣,采用Petrurgic一步法制备了微晶玻璃,对微晶玻璃样品进行X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)等测试和分析,讨论了添加不同改质... 以硅锰渣为主要原料,分别添加高硅、高铁和含铬的改质剂硅石、铁鳞和铬铁渣,采用Petrurgic一步法制备了微晶玻璃,对微晶玻璃样品进行X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)等测试和分析,讨论了添加不同改质剂对硅锰渣微晶玻璃矿相和性能的影响规律.研究表明:将改质熔渣冷却至析晶温度保温和700℃退火后,获得满足天然花岗岩石材对性能要求的微晶玻璃.相对于原硅锰渣,改质熔渣的析晶性能都获得了显著提升,其中铁鳞和铬铁渣更有利于促进粒度为0.2~0.5μm粒状或短棒状辉石晶体形成,这些晶体为固溶了Fe、Mn离子的普通辉石(Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)_(2)O_(6))和钙锰辉石(CaMnSi_(2)O_(6))等.添加改质剂均改变了硅锰渣中Mn离子的赋存形态,原渣中Mn离子主要以玻璃相和硫化锰形式存在,改质后样品中的锰离子主要赋存于钙锰辉石中. 展开更多
关键词 硅锰渣 微晶玻璃 改质 析晶 锰离子固结
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硅锰渣基沸石的合成及其表征
5
作者 董雄伟 韩凤兰 +3 位作者 华炜 李茂辉 安长聪 黄玉才 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期128-132,共5页
硅锰渣是生产硅锰合金时产生的一种工业副产物,年排放量巨大,综合利用水平低,已经成为冶金业绿色发展急需解决的难题。为实现硅锰渣的高值化利用,将硅锰渣通过“酸洗—碱熔—陈化—晶化”水热合成反应来制备沸石。采用X射线衍射仪(XRD)... 硅锰渣是生产硅锰合金时产生的一种工业副产物,年排放量巨大,综合利用水平低,已经成为冶金业绿色发展急需解决的难题。为实现硅锰渣的高值化利用,将硅锰渣通过“酸洗—碱熔—陈化—晶化”水热合成反应来制备沸石。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、比表面积及孔径分析仪对沸石的晶相、形貌、官能团等进行表征;探究了碱度、温度、时间等因素对合成沸石的物相组成及微观形貌的影响。实验结果表明,原料酸浸后MnO、Fe_(2)O_(3)、CaO含量均有所减少,碱熔后体系中生成了合成沸石所需的硅酸盐。在最优条件(碱度为0.5 mol/L、温度为80℃、时间为8 h)下合成了纯度及结晶度较好的沸石;与传统的工业固废制备沸石相比,该实验晶化所需的碱度更低,且采用了硅锰渣为原料制备沸石,为硅锰渣的高值化利用提供了新思路。 展开更多
关键词 硅锰渣 沸石 水热反应 酸浸 碱熔
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浅析炉内余热烟气在铁合金矿渣棉生产中的应用 被引量：1
6
作者 张浩 张志斌 赖敏 《铁合金》 2017年第2期35-37,共3页
针对在锰硅合金废渣矿棉产生中剩余烟气的循环利用进行了研究。用实验的方法证明了剩余烟气循环使用可代替传统使用天然气进行固化烘烤的方法,并对两种方法所产生的能耗值进行了对比,显示了烟气循环法的能耗优势。实现了在解决环保问题... 针对在锰硅合金废渣矿棉产生中剩余烟气的循环利用进行了研究。用实验的方法证明了剩余烟气循环使用可代替传统使用天然气进行固化烘烤的方法,并对两种方法所产生的能耗值进行了对比,显示了烟气循环法的能耗优势。实现了在解决环保问题的同时对废物加以利用,从而达到节能减排及二次循环利用的双重效果。 展开更多
关键词 锰硅合金废渣 矿棉 余热 能耗
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典型铁合金渣的资源化综合利用研究现状与发展趋势 被引量：18
7
作者 苗希望 白智韬 +4 位作者 卢光华 刘磊 郭敏 程芳琴 张梅 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期663-679,共17页
典型铁合金渣(硅锰渣,镍铁渣,铬铁渣)面临产量大、利用率低等紧迫问题.目前,我国对铁合金渣的利用主要集中于水泥、混凝土等传统建筑材料,但是其能耗大和产品价值相对局限.随着市场需求以及环保能源意识的提高,对铁合金渣的综合利用不... 典型铁合金渣(硅锰渣,镍铁渣,铬铁渣)面临产量大、利用率低等紧迫问题.目前,我国对铁合金渣的利用主要集中于水泥、混凝土等传统建筑材料,但是其能耗大和产品价值相对局限.随着市场需求以及环保能源意识的提高,对铁合金渣的综合利用不断从传统建筑材料向具有低能耗、高附价值的新型材料方向转型.本文简要介绍了这三种典型铁合金渣的来源及其分类情况,系统分析了它们的化学成分及其矿物组成的差异性,重点概述了它们在水泥、混凝土等传统建筑材料,以及在地质聚合物、无机矿物纤维、微晶玻璃、人造轻骨料、耐火材料、新型墙体材料、特色功能陶瓷等新型材料领域应用的国内外最新研究进展,分类总结不同种类铁合金渣应用于不同材料的优缺点,并对其今后的利用方向与途径提出了展望,指出了要进一步研究并突破主要利用方式的限制瓶颈、制定并完善相关应用及污染控制标准、以及深入开发并推广高附加值产品的重点发展方向. 展开更多
关键词 铁合金渣 硅锰渣 镍铁渣 铬铁渣 传统建筑材料 新型功能材料 综合利用
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基于无机-有机激发体系的硅锰渣基早高强喷射混凝土的研制与应用
8
作者 邓怡玄 刘远 +3 位作者 李泰山 任顺楠 周江 王鑫亮 《混凝土世界》 2024年第4期18-24,共7页
本文根据早高强喷射混凝土的性能要求、施工环境及硅锰渣的性能特点,采用单因素试验及正交试验方法,研究了早高强喷射混凝土掺合料各组分对喷射混凝土性能的影响,制备出一种硅锰渣基早高强喷射混凝土并在实际工程中施工应用。结果表明:... 本文根据早高强喷射混凝土的性能要求、施工环境及硅锰渣的性能特点,采用单因素试验及正交试验方法,研究了早高强喷射混凝土掺合料各组分对喷射混凝土性能的影响,制备出一种硅锰渣基早高强喷射混凝土并在实际工程中施工应用。结果表明:激发剂按亚硝酸钠∶硫酸锂∶二乙醇单异丙醇胺质量比1∶1∶1进行混合,早高强喷射混凝土各组分的最佳配合比为激发剂掺量0.6%、铝酸盐水泥掺量7%、硅锰渣粉掺量40%、六水合氟硅酸镁掺量0.5%、粉剂聚羧酸减水剂掺量1%、粘度改性剂掺量1%、普通硅酸盐水泥49.9%。该配合比制备的早高强喷射混凝土在实际工程施工中,和易性良好,能保持2 h工作性能不变,8 h抗压强度大于10 MPa,1 d抗压强度大于20 MPa,7 d抗压强度大于30 MPa,28 d抗压强度大于45 MPa,回弹率8%。 展开更多
关键词 硅锰渣 掺合料 激发剂 早高强喷射混凝土
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硅锰渣透水混凝土的试验研究 被引量：3
9
作者 王安岭 苗向阳 《冶金标准化与质量》 2016年第6期54-57,共4页
以鞍钢冶金渣中的钢尾渣和矿渣为主要原料，进行制备冶金渣绿色人工鱼礁的研究与实践。冶金渣绿色人工鱼礁混凝土的研究不仅丰富了制备人工鱼礁的原材料，同时有利于实现冶金渣的高效、综合利用。
关键词 钢尾渣 矿渣 人工鱼礁
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铜渣复合硅锰水淬渣后的改质提铁研究 被引量：2
10
作者 郑彬 蒋亮 +3 位作者 韩凤兰 马鸿儒 祁志宏 苏辉 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期136-143,共8页
铜材等金属材料在生产过程中产生的大量水渣、干渣等冶金渣,其综合利用水平较低,成为冶金业高质量绿色发展亟须解决的难点。为有效回收铜渣中的铁元素,将工业铜渣与硅锰水淬渣混合后按一定比例添加氧化钙及氧化锰进行成分改质,利用FactS... 铜材等金属材料在生产过程中产生的大量水渣、干渣等冶金渣,其综合利用水平较低,成为冶金业高质量绿色发展亟须解决的难点。为有效回收铜渣中的铁元素,将工业铜渣与硅锰水淬渣混合后按一定比例添加氧化钙及氧化锰进行成分改质,利用FactSage对混合渣料中矿物相随温度的变化趋势进行了预测,借助XRD对改质前后渣料中的矿物相变化进行了对比,通过SEM和EDS对改质后混合渣料中主要矿物相的形态、分布和特征进行了表征。实验结果表明:改质后混合渣料中的矿物相以尖晶石相和硅酸盐相为主;碱度提高后,改质样品中的硅酸盐相增多但尖晶石相减少;混合渣料的碱度为1.5时改质效果最好,其铁品位为44%(质量分数)、铁回收率为95%。 展开更多
关键词 铜渣 硅锰水淬渣 改质 尖晶石 硅酸盐
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