中文名 | 鐵尾礦砂-粘土系統(tǒng)物理化學(xué)相容性能研究 | 項(xiàng)目類別 | 面上項(xiàng)目 |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 石名磊 | 依托單位 | 東南大學(xué) |
工業(yè)鐵尾礦砂與磷石膏無機(jī)混合料路用,可消納大宗工業(yè)固體廢棄料,節(jié)約土體資源,實(shí)現(xiàn)高效性能與綠色環(huán)保的統(tǒng)一。采用室內(nèi)單元體宏觀效應(yīng)試驗(yàn)、細(xì)微觀結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法,結(jié)合多元組分緊密堆積理論、細(xì)觀圖像數(shù)字處理技術(shù)與分形理論分析方法,開展了鐵尾礦多元混合料系統(tǒng)的物理化學(xué)活性疊加效應(yīng)與堿鹽復(fù)合激發(fā)研究。 以鐵尾礦砂(T)石灰(L)堿性激發(fā)系統(tǒng)L-T為對(duì)象,揭示了鐵尾礦砂似粉煤灰(F)的化學(xué)活性,致密咬合嵌固物理效應(yīng)更優(yōu)的物化活性特征;確定高液限黏土(Cs)低劑量石灰系統(tǒng)(L-Cs)的水理性質(zhì)與組織改善的“改性點(diǎn)”特征組分L3%與3d改性周期;重點(diǎn)闡述了鐵尾礦砂LCS-T系統(tǒng)改性含結(jié)合水物料填充與微集料約束疊加增強(qiáng)效應(yīng),LCS-T半剛性材料性能優(yōu)于傳統(tǒng)二灰土。 分析了工業(yè)廢棄料磷石膏(P)替代硫酸鈉硫酸鹽激發(fā)相容機(jī)制,提出了礦物集料(A)硫酸鹽增強(qiáng)堿性激發(fā)穩(wěn)定材料(LA-TP)。提出了二重分形分布相對(duì)維數(shù)?D,結(jié)合細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征CT成像技術(shù),揭示了系統(tǒng)(LA-TP)級(jí)配細(xì)微變化的致密堆積特征,提出了F2.35=8%系統(tǒng)致密與組構(gòu)妥洽最佳;闡明了硫酸鹽激發(fā)結(jié)晶填充密實(shí)、“顯微加筋”組織改善及系統(tǒng)水理性質(zhì)變化規(guī)律,強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)(水泥)高效堿性激發(fā)灰結(jié)效應(yīng)的組分配伍禁忌原則,提出了硫酸鹽增強(qiáng)堿性激發(fā)材料系統(tǒng)增強(qiáng)與改性雙控分步穩(wěn)定機(jī)理。 采用高效活性激發(fā)劑(2%水泥)對(duì)鐵尾礦砂表面進(jìn)行集料活化(TEC),二次混配成(SLCs-CT)系統(tǒng),對(duì)比分析普通混配系統(tǒng)及SLCs-T系統(tǒng)的微結(jié)構(gòu),揭示了TEC表面活化對(duì)界面微結(jié)構(gòu)改善、產(chǎn)物(CSH,AFt)分布特征及其水化反應(yīng)進(jìn)程的影響規(guī)律,建立了SLCs-CT系統(tǒng)的水化反應(yīng)模型。采用宏觀強(qiáng)度試驗(yàn),揭示TEC表面活化的集料膠結(jié)與集料約束耦合“骨架支撐”效應(yīng)。采用TCLP和Tank淋濾試驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用的環(huán)境安全進(jìn)行評(píng)價(jià)。 項(xiàng)目研究成果為低成本、節(jié)能、綠色路用材料研發(fā)、組分設(shè)計(jì)等提供了理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。 2100433B
鐵尾礦是我國綜合利用率最低的大宗固體廢棄物,路用前景廣闊。本課題基于路用碾壓混合料的特點(diǎn),采用室內(nèi)宏觀性能與細(xì)、微觀機(jī)制并重的試驗(yàn)研究方法,結(jié)合多元組分緊密堆積理論、細(xì)觀圖像數(shù)字處理技術(shù)與分形理論分析方法,開展鐵尾礦砂-粘土系統(tǒng)物理化學(xué)活性的疊加效應(yīng)及堿鹽復(fù)合激發(fā)原理研究。探索系統(tǒng)中粘性土作為典型結(jié)合料物理化學(xué)激發(fā)后的混合料物化活性特征,論證改性粘土與鐵尾礦砂的顆粒級(jí)配協(xié)同致密物理相容性,論證系統(tǒng)堿鹽復(fù)合激發(fā)及TEC(Iron Ore Tailings Envelope with Cement)硬化界面過渡區(qū)的化學(xué)組分多元配伍化學(xué)相容性,揭示系統(tǒng)微結(jié)構(gòu)、產(chǎn)物分布與孔隙形態(tài)特征及其水化反應(yīng)規(guī)律。本課題對(duì)闡明堿鹽復(fù)合激發(fā)增強(qiáng)與改性、惰性集料顆粒表面活化界面區(qū)硬化膠結(jié)與約束耦合增強(qiáng)骨架支撐效應(yīng)及粘性土激發(fā)混合料的物化活性疊加效應(yīng)有重要意義,為鐵尾礦砂路用新材料體系的研發(fā)與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
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外觀性狀:溶于一般有機(jī)溶劑,微溶于石油醚。外觀白色片狀固體。蒸氣密度:5.2 (vs air)蒸氣壓:<0.01 mm Hg ( 20 °C)水溶解性 :REACTS敏感性 :Moisture ...
尾礦砂做砌筑砂漿材料 只要能使用保證施工質(zhì)量,那就是依據(jù)。
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簡(jiǎn)要介紹了鐵尾礦砂特性、鐵尾礦砂混凝土概念、鐵尾礦砂混凝土的研究進(jìn)展及成果。重點(diǎn)分析了鐵尾礦砂混凝土研究中存在的問題,并提出了鐵尾礦砂混凝土有待進(jìn)一步研究的課題。可以為鐵尾礦砂混凝土的進(jìn)一步研究提供一定的指導(dǎo)作用。
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通過對(duì)鐵尾礦砂的性能試驗(yàn)檢測(cè)分析,將符合國家建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)的鐵尾礦與機(jī)制砂按照合理比例混合配制混合砂高性能混凝土。對(duì)混合砂混凝土新拌性能、力學(xué)性能、抗凍融性能和干燥收縮性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,探索鐵尾礦砂的比例對(duì)混凝土性能的影響。結(jié)果表明:鐵尾礦砂混凝土相同齡期的抗壓強(qiáng)度均高于天然河砂混凝土,當(dāng)鐵尾礦砂與機(jī)制砂的混合比6∶4時(shí),鐵尾礦砂混凝土的新拌流動(dòng)性以及硬化混凝土抗壓強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性均接近河砂混凝土。
2014年12月5日,《鐵尾礦砂》發(fā)布。
2015年10月1日,《鐵尾礦砂》實(shí)施。
聚合物對(duì)之間的相容性,可以通過聚合物共混物的形態(tài)反映出來。完全相容的聚合物共混體系,其共混物可形成均相體系。因而,形成均相體系的判據(jù)亦可作為聚合物對(duì)完全相容的判據(jù)。如前所述,如果兩種聚合物共混后,形成的共混物具有單一的Tg,則就可以認(rèn)為該共混物為均相體系。相應(yīng)地,如果某聚合物對(duì)形成的共混物具有單一的Tg,則亦可認(rèn)為該聚合物對(duì)是完全相容的。
從以上敘述中可以看出,“部分相容”是一個(gè)很寬泛的概念,它在兩相體系的范疇之內(nèi),涵蓋了不同程度的相容性。對(duì)部分相容體系(兩相體系),相容性的優(yōu)劣具體體現(xiàn)在界面結(jié)合的牢固程度、實(shí)施共混的難易,以及共混組分的分散度和均一性等諸多方面。
對(duì)于兩相體系,人們總是希望其共混組分之間具有盡可能好的相容性。良好的相容性,是聚合物共混物獲得良好性能的一個(gè)重要前提。然而,在實(shí)際應(yīng)用中,許多聚合物對(duì)的相容性卻并不理想,難以達(dá)到通過共混來對(duì)聚合物進(jìn)行改性所需的相容性。于是,就需要采取一些措施來改善聚合物對(duì)之間的相容性。
所謂相容性系指兩種或多種物質(zhì)混合時(shí)的相互親合性,即分子級(jí)的可混性,相容性好能夠形成均質(zhì)混合體系。
由于相容劑對(duì)高分子合金體系的混合性和穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生重要的影響,因此,相容劑的合理選擇和使用對(duì)高分子合金技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是至關(guān)重要的。根據(jù)相容劑的基體高分子之間的作用特征,相容劑可分為兩類,即非反應(yīng)型相容劑和反應(yīng)型相容劑。
一、非反應(yīng)型相容劑
非反應(yīng)型相容劑是目前比較通用相容劑。在不相容的高分子體系中通過添加非反應(yīng)型相容劑而實(shí)現(xiàn)相容化的方法,在高分子合金技術(shù)中是最常見的。非反應(yīng)型相容劑一般為共聚物,可以是嵌段共聚物,也可以是接枝共聚物或無規(guī)共聚物。
二、反應(yīng)型相容劑
反應(yīng)型相容劑是一種同非極性高分子主鏈Pc及活性基團(tuán)(如羥基、環(huán)氧基組成,多為無規(guī)的)組成的聚合物。由于它的非極性高分子主體能與共混物中的非極性聚合物相容,而極性基團(tuán)又能與共混物的極性聚合物的活性基團(tuán)反應(yīng)或鍵合,故能起到很好的相容作用。
一般是大分子型的,其活性官能團(tuán)可以在分子的末端,也可以在分子的側(cè)鏈上,其大分子主鏈可以和共混體系中的至少一種高分子基體相同,也可以不同,但在不同的情況下,其大分子主鏈應(yīng)和共混體系中的至少一種高分子基體有較好的相容性。