粉煤灰掺量对煤矸石骨料混凝土性能影响研究

为探讨粉煤灰作为矿物掺合料对煤矸石骨料混凝土性能的影响,在制备煤矸石骨料混凝土试件时,掺入0%、15%、25%、35%、50%的粉煤灰来取代等量的水泥,进行抗压强度、碳化性能及干燥收缩性能试验研究。结果表明,煤矸石混凝土的抗压强度随粉煤灰掺量的增加而有所降低,且均低于未掺粉煤灰时的混凝土抗压强度,但当掺量为15%时,煤矸石混凝土的90 d抗压强度超过同龄期未掺粉煤灰时的混凝土强度;当粉煤灰掺量不超过35%时,对煤矸石混凝土的碳化性能影响不大,粉煤灰掺量达到50%时,煤矸石混凝土的抗碳化能力降低明显;随粉煤灰掺量的增加,煤矸石骨料混凝土的干燥收缩性能得到改善,50%粉煤灰掺量时干燥收缩率最小。试验表明,适量掺入粉煤灰能改善煤矸石骨料混凝土的后期强度及干燥收缩性能,且对碳化性能影响不大,这为煤矸石骨料混凝土掺粉煤灰的应用提供了试验依据。     

聚合物改性煤矸石粉煤灰混凝土性能研究

为探讨聚合物对大掺量煤矸石粉煤灰混凝土性能的影响,制备不同掺量苯乙烯、191#UP和196#UP 3种聚合物改性大掺量煤矸石粉煤灰混凝土试件,进行抗压强度、抗折强度、碳化性能试验研究。结果表明,3种聚合物的加入均提升了混凝土试件抗压强度,且应控制掺加191#UP和196#UP的量在10%左右;掺加3种聚合物的混凝土试件抗折强度都有明显提高,折压比也呈增长趋势,测得掺191#UP和196#UP混凝土的韧性比掺苯乙烯的性能优越;混凝土试件的碳化深度随着聚合物掺量的增加而逐渐减小,说明聚合物可以改善混凝土的碳化性能,并且随着聚合物的增加,改善效果越明显。试验表明,适量掺入聚合物可以改善大掺量煤矸石粉煤灰混凝土的抗压强度、抗折强度及碳化性能,这为聚合物改性大掺量煤矸石粉煤灰混凝土性能的应用提供了试验依据。     

煤矸石泡沫混凝土性能研究

煤矸石泡沫混凝土是将煤矸石作为1种掺加物,混合到泡沫混凝土中,再加入其他的添加剂以满足工程的强度要求或其他特殊要求。通过试验研究确定发泡剂的最佳使用浓度,将煤矸石破碎筛选分级,通过水灰比对泡沫混凝土的坍塌度和力学特性影响的试验,得出在水灰比为0.2时,试配的泡沫混凝土具有良好流动性,其坍落度为13.8 cm,平均抗压强度为4.13 MPa;通过研究煤矸石掺量对泡沫混凝土的坍塌度和力学特性影响,得出煤矸石掺量的增加使得泡沫混凝土浆体的坍落度逐渐减小,浆体塑性增强,混凝土抗压强度在煤矸石掺量为60%左右时达到最大,之后随着煤矸石掺量的增加强度开始逐渐变小。     

矸石-废弃混凝土胶结充填材料配比的试验研究

为解决充填开采原材料不足的问题,以废弃混凝土为骨料制备胶结充填材料。系统研究了废弃混凝土细骨料和粗骨料对充填材料流动性能及力学性能的影响,确定了废弃混凝土细骨料和粗骨料在充填材料中的添加比例,最后运用响应面分析法得出了矸石-废弃混凝土胶结充填材料的合理配比。结果表明:1)随着废弃混凝土细骨料替代率的增加,充填材料扩展度大体呈增长趋势,坍落度先略有减小后基本稳定,而随着废弃混凝土粗骨料替代率及水泥掺量的增加,充填材料坍落度及扩展度在逐渐减小,充填材料抗压强度随水泥掺量的增加而增大,随废弃混凝土骨料替代率的增加呈先增大后减小的变化趋势;2)废弃混凝土细骨料或粗骨料可分别替代充填材料中30%~70%的细矸石或粗矸石;3)试验条件下矸石-废弃混凝土胶结充填材料合理配比为:废弃混凝土细骨料替代率、粗骨料替代率及水泥掺量分别为37%,49%,156 kg/m~3。     

不同取代方式下煤矸石对低强度混凝土强度的影响

以3种煤矸石取代骨料的方式配置低强度混凝土,研究了煤矸石掺量、类型对低强度混凝土坍落度、力学强度等性能的影响规律,并采用岩石点荷载测试和光学显微镜、扫描电镜等方法分析了煤矸石作为骨料对低强度混凝土强度的影响机理。结果表明:煤矸石对低强混凝土的强度影响不仅与取代方式有关,同时也取决于煤矸石的种类;煤矸石取代间断级配粗骨料30%以上时,混凝土抗压强度最大降低为24.9%;煤矸石全取代粗细骨料,混凝土强度会降低40%～60%;在煤矸石已取代连续粗骨料的前提下若继续取代细骨料,抗压强度会继续下降27%,劈裂抗拉强度会下降24.1%。煤矸石对低强度混凝土的强度降低效应主要是自身强度低以及界面过渡区(煤矸石-水泥)薄弱;为缓解因煤矸石取代所造成的强度"弱"化,可适当通过掺入粉煤灰的方法来改善。     

煤矸石细颗粒对喷射混凝土强度影响的试验研究

为了实现矸石废弃物的高效利用,探究自燃煤矸石细颗粒对喷射混凝土强度的影响,研究了矸石细颗粒在粗骨料中不同掺量对混凝土试块抗压强度的影响,以及替代细骨料对混凝土试块及胶砂试块的抗压强度的影响,利用SPSS数据分析软件对实验数据进行了分析。结果表明:细颗粒在粗骨料中的掺量对混凝土强度有显著的影响,细颗粒掺量不应超过10%,超过10%时混凝土强度显著降低;细颗粒替代河沙做细骨料有利于混凝土强度的提高,且对混凝土早期强度影响不明显,28 d混凝土强度差异性显著;矸石细颗粒胶砂试块强度优于河砂胶砂试块,龄期越长强度差异性越明显。     

煤矸石理化性质对混凝土抗压强度的影响

为研究不同地层的煤矸石物理化学性能及其骨料取代率对煤矸石混凝土力学性能的影响,通过X射线衍射(XRD)、骨料压碎指标、混凝土强度等试验研究了不同地层的煤矸石化学成分、压碎指标及骨料取代率(0、30%、60%与100%)等因素对煤矸石混凝土抗压强度的影响。结果表明:随着煤矸石粗骨料取代率的增加,混凝土的压强度明显降低,细骨料取代则无明显规律;不同地层的煤矸石压碎指标和化学成分相差较大,骨料的压碎指标越小,相应混凝土的抗压强度越高;SiO_2、Al_2O_3、Ca O含量相对较高,Fe_2O_3含量相对低的煤矸石更适合做混凝土的骨料。研究结果可为分类利用煤矸石,提高其资源化利用率提供参考。     

煤矸石混凝土抗氯离子渗透实验研究

为了解煤矸石混凝土抗氯离子渗透性能,以自燃煤矸石为粗、细集料,42.5普通硅酸盐水泥为胶凝材料并掺入粉煤灰,制备煤矸石混凝土试件,进行抗氯离子渗透实验,研究了水胶比、粉煤灰掺量以及抗压强度对煤矸石混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明：非稳态条件下煤矸石混凝土氯离子渗透深度随水胶比增加而加深,呈正相关,氯离子渗透深度增长速度在水胶比0.42~0.48时较快,在水胶比0.48~0.56时缓慢;氯离子迁移系数与水胶比呈正相关,与粉煤灰掺量呈负相关;氯离子迁移系数随抗压强度增大而减小,呈负相关,负相关显著性强弱表现为粉煤灰掺量0%<粉煤灰掺量20%<粉煤灰掺量40%。掺入粉煤灰可以改善煤矸石混凝土耐久性能。     

煤矸石制备C20喷射混凝土的试验研究

以煤矸石陶粒为粗骨料、煤矸砂为细骨料,42.5级普通硅酸盐水泥为胶凝材料并掺入速凝剂,制备C20喷射混凝土;采用正交设计手段设计了4因素3水平配合比方案,并对各种配合比喷射混凝土坍落度、净浆凝结时间、1 d、7 d和28 d抗压强度进行了极差分析,探索水泥用量、水灰比、砂率和速凝剂掺量对喷射混凝土性能的影响。结果表明,当水泥用量为400 kg/m3、水灰比为0.60、砂率为50%、速凝剂掺量为4%时喷射混凝土性能满足规范要求,且成本较低,此配合比为最优配合比,使用煤矸石陶粒和煤矸砂作为骨料制备喷射混凝土可行。     

酸性环境下自燃煤矸石混凝土耐久性试验研究

为研究酸性环境作用对自燃煤矸石混凝土耐久性的影响,首先将自燃煤矸石混凝土试件分别放置在3种不同p H值的酸性溶液中进行腐蚀,然后参照ASTM C1585规范中的吸水试验方法,对自燃煤矸石部分替代传统粗骨料的混凝土试件水分传输能力进行试验,分析溶液p H值的变化规律,比较了酸性环境腐蚀和煤矸石掺量对试件吸水指标(累积吸水高度和两阶段吸水率)的影响。结果表明:随着浸泡时间的增长,酸性溶液的p H值逐渐增大;酸性环境腐蚀对自燃煤矸石混凝土的水分传输能力有明显影响,p H值越小,试件吸水指标增加越显著。另外,随着自燃煤矸石替代传统粗骨料量的增加,试件吸水指标亦不同程度提高。     

煤矸石粉对矸石基绿色胶结充填体性能的影响

针对煤矸石排放及粉煤灰应用带来的一系列环境问题,以及以粉煤灰为掺合料的矿山矸石胶结充填成本相对较高的工程问题,通过试验分析研究了煤矸石粉掺量对矸石基绿色胶结充填体工作性能、力学性能和耐水性能的影响规律,并通过SEM 和 XRD试验分析煤矸石粉对充填体性能的影响机理.结果表明:掺加简单机械活化煤矸石粉的矸石充填材料,能够满足矿山对于泵送输送的要求并具有一定的抗压强度,适合对强度要求相对较低的采空区使用;微观形态效应与微集料效应减弱了煤矸石骨料的“微泵吸水”和表面颗粒摩擦力,工作性能得到改善;微火山灰效应和微集料填充作用使充填体内部形成大量的 C—S—H 和 C—A—S—H结晶体,其内部骨架得到密实,微观孔结构得到改善,有害孔数量减少,充填体的强度和耐水性得到提升.     

冻融循环作用对煤矸石混凝土吸水性的影响

为了研究冻融循环作用对自燃煤矸石混凝土耐久性的影响,分别对自燃煤矸石部分替代(0、30%、60%)传统粗骨料的混凝土试件进行了0、15、25、35和45次冻融循环试验,采用吸水试验分析了不同冻融循环作用后各组试件吸水指标(累积吸水高度和两阶段吸水率)的变化规律。结果表明:冻融循环作用对自燃煤矸石混凝土的吸水性有显著的影响,与未受冻融循环作用的试件相比,随着冻融循环次数的增长,各组试件的累积吸水高度和初始吸水率均明显增大;另外,自燃煤矸石掺量对试件的吸水性也有一定影响,冻融循环作用后,与传统骨料混凝土试件相比,自燃煤矸石混凝土试件的第1阶段吸水率存在不同程度提高。     

拌合工艺对煤矸石细骨料混凝土流动性和力学强度的影响

洗选煤矸石具有杂质多、孔隙率大和吸水性强的特点,由其制备的混凝土流动性差、强度低。为解决上述问题,对洗选煤矸石细骨料混凝土的拌合工艺开展优化试验研究。首先对洗选煤矸石细骨料进行预湿处理,然后通过一次投料法来拌合混凝土,研究附加水量和预湿时间对混凝土拌合物流动性及硬化后强度的影响,最后利用扫描电镜观察预湿处理工艺对混凝土微观形貌的影响,并借助Image J软件对微观图像进行灰度分析。结果表明:随着附加水量的增加,混凝土拌合物的坍落度呈现上升的趋势,7 d和28 d抗压强度均随之增加;煤矸石细骨料预湿时间越长,拌合物坍落度越大,7 d和28 d抗压强度先增大后减小。预湿处理可以促进生成更多的C—S—H凝胶,改善混凝土的微孔结构,提高密实度。洗选煤矸石细骨料按饱和吸水率的100%加入附加水,预湿60 min后拌合的混凝土,可获得较好的坍落度和较高的抗压强度。研究成果有望为洗选煤矸石混凝土的商业化应用提供理论指导和技术支撑。     

测定煤矸石骨料混凝土性能的试验分析

为探讨煤矸石作为骨料制备混凝土的可行性,采用煤矸石和碎石分别作为骨料制备混凝土试件进行干燥收缩性能和抗冻性能的对比分析。结果表明,煤矸石骨料混凝土的干燥收缩率比碎石混凝土大,主要由于煤矸石骨料吸水率较大;不同骨料混凝土的早期干燥收缩率都较大,当龄期超过120d后趋于稳定;在常用水灰比下,煤矸石骨料混凝土的抗冻性能指标满足要求,但煤矸石骨料混凝土的质量损失率较碎石混凝土有所增大,主要因为煤矸石骨料中的孔隙水产生较大冻胀应力。利用煤矸石制备混凝土可行。     

防冻剂对掺减水剂煤矸石混凝土抗冻性能研究

为探究防冻剂对掺减水剂自燃煤矸石混凝土的抗冻工作性能影响,考虑不同掺量4种防冻剂、不同掺量减水剂和不同冻融介质等因素进行坍落度与冻融试验,分析其坍落度和抗冻融破坏等情况.结果表明:通过拟合分析出防冻剂与减水剂对煤矸石混凝土拌合物坍落度影响为二次函数关系,掺无机盐防冻剂对其减水剂作用无显著影响,乙二醇对掺减水剂混凝土坍落度有负作用;随无机盐防冻剂掺量增加,劣化煤矸石混凝土抗冻性能显著性逐渐增强,但硝酸钙劣化程度较轻.乙二醇在较低掺量0～1.0％范围,使其抗冻融破坏能力得到提升,提升空间为10％～30％;无机盐防冻剂对其盐冻融剥蚀性能随掺量增加而降低,小掺量乙二醇增强其抗盐冻性能,其抗剥蚀能力显著性表现为乙二醇＞硝酸钙＞氯化钙＞亚硝酸钙.     

掺超贫铁矿石混凝土力学性能及微观结构研究

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。对超贫铁矿石进行加工处理,将良好级配的超贫铁矿石作为骨料,制备新型的蒸压加气混凝土砌块,进而研究不同骨料的掺量、水灰比和蒸压时间对蒸压加气混凝土性能以及微观结构的影响。结果表明：随着水灰比,石灰掺量、骨料取代率和蒸压时间的增大,混凝土的抗压强度均呈现先增大、后减小的趋势;超贫铁矿石骨料的取代率为40%,粉煤灰掺量为10%、石灰掺量为18%、水泥掺量为60%,水灰比为0.45和蒸压时间为5 h时,混凝土的性能达到较佳。同时,超贫铁矿石的掺入对新物相的产生和混凝土自身以及孔隙结构具有较大的影响。     

煤矸石混凝土力学性能试验研究

通过试验研究煤矸石骨料混凝土力学性能,分析了煤矸石骨料掺量对混凝土力学性能的影响规律,以求达到煤矸石的最大利用,减小大量煤矸石堆放对土地及周围环境的污染。通过三因素四水平正交试验及极差分析方法,研究煤矸石混凝土不同比例取代粗细骨料对混凝土抗压强度、劈裂强度、抗折强度的影响规律,得出了不同取代因素下的最优配合比。研究结果表明,煤矸石混凝土抗压强度影响因素由强到弱依次为:碎石水泥中砂;煤矸石混凝土抗折强度影响因素由强到弱依次为:水泥中砂碎石;矸石混凝土劈拉强度影响因素由强到弱依次为:中砂碎石水泥。     

自燃煤矸石混凝土强度及干燥收缩裂缝试验研究

试验以不同环境、不同自燃煤矸石粗骨料取代率为变量对C30自燃煤矸石混凝土的强度及干燥收缩裂缝抵抗性能进行了试验研究,并与普通混凝土试件相对比。结果表明,当相对湿度(RH)为60%时,不同养护温度普通混凝土及自燃煤矸石混凝土的强度有所降低;在相同养护温度、湿度条件下,随着自燃煤矸石粗骨料取代率的增加,强度也略有降低;当试验环境湿度(RH=60%)相同时,普通混凝土及自燃煤矸石混凝土随着干燥环境温度的提高,自由干燥收缩长度变化率也会逐渐变大;在相同干燥温度环境下,随着自燃煤矸石粗骨料取代率的增加,混凝土自由干燥收缩率也会变大,所对应的质量损失也会增大;同时,干燥温度越高,干燥收缩裂缝产生的龄期就越早;当环境干燥温度相同时,自燃煤矸石粗骨料取代率越大,干燥收缩裂缝产生的龄期就越早;但粗骨料取代率对自燃煤矸石混凝土抗拉强度的影响有限。     

再生骨料混凝土力学物理特性试验研究

通过对不同养护周期的普通混凝土、不同含量再生骨料混凝土碳化和强度性能对比分析研究,结果表明:再生骨料掺量较少时可以有效地提升强度,最终随着骨料增加,混凝土结构更加密实,强度大幅度提升;同时,水灰比较大时,随着骨料增加,混凝土的碳化反应不剧烈,碳化深度逐渐减少,但是随着碳化反应的进行,混凝土的碳化深度变化值却逐步趋于平衡状态。     

煤矸石混合料抗压强度的试验研究

 本文选取邯邢地区某煤矿的煤矸石,通过室内试验,研究了煤矸石的基本性能;采用均匀设计的方法,设计了8组煤矸石混合料的试验配比方案,对它们的饱水无侧限抗压强度进行了研究,利用回归分析模型,分析了粉煤灰、生石灰、水泥对煤矸石混合料强度的影响。结果表明：煤矸石混合料的饱水无侧限抗压强度 随着粉煤灰掺量的增加而增长,且水泥掺量越大时,粉煤灰对 影响越大;生石灰掺量不宜过大,否则对 将产生不利影响;水泥对 的影响随着水泥掺量的增加而逐渐减小。