石膏与硅灰对钢渣水泥基胶凝材料复合改性效应

以钢渣和水泥为主要原料,加入少量石膏(CaSO4·2H2O)与硅灰,制备钢渣水泥基胶凝材料。探讨了CaSO4·2H2O与硅灰掺量对钢渣水泥基胶凝材料强度的影响,并通过XRD、SEM表征,研究钢渣水泥基胶凝材料的水化性能。结果表明：复掺1% CaSO4·2H2O和4% 硅灰的钢渣水泥基胶凝材料3 d抗压强度较未掺CaSO4·2H2O与硅灰提高了59.0%,28 d抗压强度提高了32.4%;CaSO4·2H2O与硅灰的加入不会影响钢渣水泥基胶凝材料水化产物种类;相同龄期内,加入CaSO4·2H2O与硅灰的钢渣水泥基胶凝材料中水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt)含量增多,Ca(OH)2晶体含量、晶体尺寸有所减小。     

基于废弃物利用的自保温墙体配套砂浆制备及性能研究

采用淤泥陶砂、废弃加气混凝土结合传热系数小的玻化微珠为砂浆骨料,基于"复合化"思想,制备自保温墙体配套砂浆。采用正交实验探讨混掺砂浆的合理配比,控制4项参数:胶凝材料用量、陶砂(或废料)与玻化微珠体积比、硅灰取代量和胶粉掺量,以干容重、抗压强度、导热系数为考核指标,制备综合利废效果最佳的新型混掺复合保温砂浆。结果表明,陶砂玻化微珠复合砂浆导热系数0.16～0.29W/(m.K),随着陶玻比增大而增大,因此陶砂体积含量增加有利于提高保温性能,加气废料玻化微珠复合砂浆的导热系数0.10～1.14W/(m.K),与陶砂复合保温砂浆相比,有较大的降低。     

高掺量磷石膏基复合胶凝材料耐水性能研究

将不同温度煅烧预处理磷石膏,与粉煤灰、石灰、普通硅酸盐水泥、外加剂等以不同配比混合制备高掺量磷石膏基复合胶凝材料。在研究其物理性能和强度的同时,重点通过软化系数、动水溶蚀率、静水溶蚀率等耐水性评价指标研究胶凝材料的耐水性。实验结果表明:随着煅烧温度的升高,磷石膏基复合胶凝材料的强度和耐水性能有提高的趋势;磷石膏掺量由80%增加到90%,对应复合胶凝材料的软化系数、动水溶蚀率等指标变差,对静水溶蚀率影响不大。     

高铝水泥对磷石膏基水硬性胶凝材料性能的影响

研究了高铝水泥对磷石膏-矿渣-钢渣免煅烧水泥体系的强度、凝结时间及标准稠度等性能的影响规律,并通过XRD和SEM分析探讨了该水泥体系的水化机理,分析得出该水泥体系的水化产物主要是钙矾石和C-S-H凝胶。结果表明,高铝水泥的加入可以有效提高磷石膏-矿渣-钢渣免煅烧水泥体系的早期强度并缩短凝结时间,使水化产物钙矾石生成量明显增加,从而有效提高该胶凝材料的水化性能;当掺入6%的高铝水泥时,可以制备出3d抗压强度为4.5MPa,28d抗压强度达35MPa左右的高铝-磷石膏基水硬性胶凝材料。     

矿物掺合料对机制砂水泥基自流平砂浆性能的影响

试验选用普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥与半水石膏的三元胶凝体系,选用机制砂作为细集料,制备全机制砂水泥基自流平砂浆。选用粉煤灰、石粉与硅灰作为矿物掺合料,并研究矿物掺合料对全机制砂制水泥基自流平砂浆流动度、抗压抗折强度与尺寸变化率的影响。研究结果表明：矿物掺合料的火山灰效应对自流平砂浆力学性能的发展产生积极影响,自流平砂浆流动度随硅灰掺量的增加而减小。通过正交试验优化自流平砂浆配方,得到最优矿物掺合料掺量为粉煤灰7%、石灰石粉4%、硅灰1.0%。     

原状磷石膏基水硬性胶凝材料的制备与性能表征

以原状磷石膏(简称磷石膏)、水泥(P.O 42.5)、矿渣、粉煤灰为原料,将水泥、矿渣、粉煤灰粉体直接加入磷石膏浆体中进行浆粉搅拌,制备出磷石膏-矿渣-水泥基(PBC)和磷石膏-矿渣-水泥-粉煤灰(PBCF)基水硬性胶凝材料的净浆硬化试样,并对PBC和PBCF净浆硬化试样的性能进行表征。结果表明:PBC试样的3 d抗压强度较低,7,28 d龄期抗压强度随水泥掺量的增加先增加后降低,水泥掺量20%(质量分数)时,试样的7,28 d龄期抗压强度达到最大值,后者为26.4 MPa;PBCF试样的7,28 d抗压强度随粉煤灰掺量的增加先增加后降低,粉煤灰掺量为15%(质量分数)时,试样的7,28 d抗压强度均达到最大值,分别为17.0,28.7 MPa;PBCF试样软化系数均≥0.88。     

多因素对透水混凝土基本性能影响的试验研究

由于透水混凝土胶凝材料用量大导致成本高,因此为了降低成本,考虑采用粗砂替代部分胶凝材料,通过正交试验,研究粗砂掺量、硅灰掺量、水胶比、减水剂因素对透水混凝土抗压强度、有效孔隙率和透水系数的影响。试验结果表明:随着粗砂的掺入,透水混凝土抗压强度下降,透水系数显著上升;随着硅灰掺量和减水剂的增加,抗压强度先上升后下降,有效孔隙率和透水系数下降不显著;随着水胶比的增大,抗压强度先上升后下降,有效孔隙率和透水系数均下降。当粗砂掺量、硅灰掺量、水胶比和减水剂分别为6%,6%,0.28和1.7%时,透水混凝土综合性能最佳。当粗砂掺量低于9%时,胶凝材料用量有所下降,透水混凝土有较高的强度和良好的透水性。     

半水石膏激发Ⅱ型无水磷石膏的研究

拟用磷石膏制备Ⅱ型无水石膏胶凝材料。为改善无水磷石膏的水化,选用了半水石膏对其进行激发。通过测试半水石膏对凝结时间、强度性能和无水石膏水化的影响,结果表明:半水石膏的快速水化硬化引起溶液中硫酸钙浓度的改变,从而促进无水磷石膏的水化。半水石膏的掺入加速胶凝材料的凝结,提高早期强度;无水磷石膏在激发作用下的水化促进强度的进一步发展,提高后期强度。混合相石膏具有较致密的晶体结构,是一种性能优良的胶凝材料。     

泡沫混凝土保温板力学与热工性能实验研究

泡沫混凝土保温板具有良好的耐火性能、保温隔热性能。本文针对掺合料粉煤灰和硅灰的用量,制备压缩和导热系数测试试件,通过系列实验,绘制了该板材的应力应变曲线,得出了压缩和拉伸弹性模量,分析了不同掺合料掺量对导热系数的影响,得出了泡沫混凝土保温板抗压强度和导热系数随时间、配合比、水侵蚀软化等的影响因素,在粉煤灰和硅灰掺量占水泥用量的5%和25%时,抗压强度适中,导热系数满足要求,优选配合比的泡沫混凝土保温板90天龄期抗压强度在0.491MPa～0.641MPa之间,弹性模量在24.55MPa～39.05MPa之间,复现性较好。     

磷石膏/矿粉复合过硫胶凝材料的制备研究

通过研究磷石膏、硫铝酸盐水泥熟料、碱激发剂等组分掺量对过硫胶凝材料体系物理力学性能的影响,借助XRD、SEM等微观测试手段对水化产物及机理进行分析探讨,确定了过硫胶凝材料组成的最佳配合比。结果表明:5%的硫铝酸盐水泥熟料、30%的磷石膏、63%的矿粉、2%的碱激发剂制备出的磷石膏/矿粉复合过硫胶凝材料标准稠度用水量为30.8%,初凝时间为312min,终凝时间为514min,3d抗压强度可达13MPa,28d抗压强度超过48MPa。微观分析表明,在该配比下制备的过硫胶凝材料主要水化产物为钙矾石和C-S-H凝胶,水化28d时钙矾石生成量较大,结构较为致密,强度大幅度提高。     

低温硅灰-硅酸盐水泥复合胶凝体系力学性能及微观结构

目的研究不同温度体系时不同的硅灰掺量对复合胶凝体系的力学性能及微观结构的影响．方法在低温条件下,将体积分数为0、2％、5％、8％、10％的硅灰掺入到硅酸盐水泥中,测试水泥砂浆的抗压、抗折强度,进行SEM扫描电镜分析．结果随着硅灰掺入量的增加,复合胶凝体系的力学性能呈现先增加后降低的趋势,结构趋于密实;当硅灰的掺量达到8％时,复合胶凝体系的14d抗压、抗折强度达到最大值．结论低温环境影响了复合胶凝体系力学性能的发展,硅灰的加入促进了复合胶凝体系的水化,改善了水泥石的微观结构．     

多元复合超早强灌浆料试验

目的研究铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰四元复合体系超早强灌浆料的流动度、凝结时间和力学性能,找出超早强灌浆料的最佳配比．方法采用行星式搅拌机将原材料搅拌均匀,利用跳桌测试流动度,贯入阻力法测定凝结时间,水泥压力试验机测试力学强度,混凝土收缩膨胀仪测试膨胀性能,分析砂胶比为1．0的微观结构．结果该体系辅以多种外加剂,采用高胶砂比可以保证初始流动度大于325mm,30min流动度大于280mm,2h抗压强度达34．80MPa,24h抗折达13．82MPa,28d抗压强度大于99．90MPa,56d抗压强度大于28d抗压强度．早期SEM微观结构显示晶形生长良好,结构致密．结论铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰按一定的比例复配,具有良好的施工和易性和力学性能．     

纳米SiO2超高强高流态混凝土及改性机理

通过正交试验提出纳米超高强高流态混凝土的胶凝材料配合比设计参数,并研究了纳米SiO₂的掺入对传统掺硅灰、粉煤灰超高强水泥基胶凝材料强度及工作性能的影响。在保证水胶比不变的条件下,开展了混凝土配合比试验,并研究了纳米SiO₂对混凝土抗压强度的影响及其微观机理。结果表明：超高强高流态混凝土中胶凝材料最优比例为：纳米SiO₂：硅灰：粉煤灰：水泥=1：8：20：71;在胶凝材料用量为600~1 000 kg/m³范围内,随着其掺量的增加,混凝土流动度不断增加,抗压强度先增大后减小,当其掺量为800 kg/m³时,抗压强度最大。分析认为,纳米SiO₂、硅灰与粉煤灰形成的三元多尺度堆积体系能优化粉体材料在混凝土中的微集料密实填充效应,纳米SiO₂的二次水化反应也有效改善了硬化水泥石的微观结构,并优化其形态分布,进一步增大其强度。     

硅灰与氧化石墨烯对硬化水泥浆体的复合增强效应

研究了硅灰与氧化石墨烯复掺时对硬化水泥浆体力学性能的影响. 分别进行了普通水泥浆体、内掺质量分数10%的硅灰水泥、外掺质量分数0.8%的氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂（GOPCs）水泥浆体以及同时内掺硅灰与外掺GOPCs的水泥浆体的配制. 对4种硬化水泥浆体的抗折强度、抗压强度以及90 d龄期孔隙率进行了测定,同时采用X射线衍射仪及扫描电子显微镜对水泥水化产物进行分析,并将4种样品的力学性能进行比较. 结果表明,当掺10%硅灰时,硬化水泥浆体90 d抗压强度比空白样提高了3.6%,抗折强度提高了9.6%;当只使用氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂而不掺硅灰时,抗压强度提高了11.9%,抗折强度提高了15.3%;当硅灰与氧化石墨烯复掺时,抗压强度提高了22.7%,抗折强度提高了38.6%. 孔隙率的变化以及XRD、SEM分析证实了这一结果. 因此,硅灰与氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂对硬化水泥浆体具有复合增强作用.     

添加剂对传统糯米灰浆性能的影响及其机理

糯米灰浆是中国古代建筑史上的一项重要科技发明,为了使该传统工艺科学化地为现代文化遗产保护服务,采用SEM和XRD等技术手段,探讨了纸筋、硫酸铝和二水石膏3种添加剂对糯米灰浆性能的影响及其机理。结果表明：纸筋对糯米灰浆抗压强度和耐冻融性的改进最为明显;硫酸铝对改善糯米灰浆的干燥收缩性效果最佳;二水石膏的加入,对样品的耐冻融性并无改进,而且,随着其含量的增加,样品的抗压强度和表面硬度增幅降低。在文化遗产保护实践中,建议采用6％的硫酸铝或3％的纸筋作为糯米灰浆的添加剂。     

ECC型自保温干混砂浆的制备与性能表征1

在普通干混砂浆中掺加木质素纤维,且用膨胀珍珠岩颗粒等量代替普通细集料砂,获得自保温干混砂浆样品,研究其物理力学性能、热学性能及收缩性能等。结果表明：加入占胶凝材料质量0.3%的木质素纤维,能显著改善自保温砂浆硬化后的力学性能,尤其是抗折强度;用膨胀珍珠岩替代砂,膨胀珍珠岩的体积分数小于15%时,能提高含纤维硬化样品的28 d抗压强度,大于15%时,样品的28 d抗压强度会降低,为15%时,砂浆试样硬化后的28 d抗压强度为38 MPa,抗折强度为6.1 MPa;另外,当样品中膨胀珍珠岩体积分数为20%,含胶凝材料质量0.3%的木质素纤维,其硬化后的导热系数仅为基准砂浆样品的1/3。     

早强剂对掺硅灰的水泥砂浆强度与结构影响的研究

探讨了不同早强剂对掺硅灰的水泥砂浆强度及微观结构的影响.结果表明：掺入不同的早强剂均可提高掺硅灰的水泥砂浆早期强度,且对其1 d抗压强度的增强效果优于3 d.其中掺入适量的硫酸钠可迅速生成大量的钙矾石晶体,提高水泥砂浆的密实度,同时促进了硅灰的火山灰反应,明显提高了掺硅灰的水泥砂浆的早期强度,但早强剂对掺硅灰的水泥砂浆后期强度影响不大.3种早强剂对掺硅灰的水泥砂浆早期强度增强作用从大到小的顺序依次为硫酸钠、氯化钙、三乙醇胺,其中硫酸钠掺量为3%时增强作用最佳.