低水胶比偏高岭土混凝土的强度和细观结构的分形特征

为探明低水胶比偏高岭土混凝土的力学性能,以及定量表征掺入偏高岭土后混凝土内部细观结构的变化规律,测试了不同偏高岭土掺量混凝土的抗压、劈裂和弯折强度;利用扫描电镜拍摄了混凝土水化产物微结构的SEM图像;运用分形理论计算分析了SEM图像的分形维数及其变化规律;并研究探讨了分形维数和强度的关系。研究表明：偏高岭土可以有效提高和改善混凝土的力学性能和细观结构;分形方法能够定量分析偏高岭土混凝土内部细观结构的变化特征,分形维数随着偏高岭土掺量的增加呈现降低趋势;抗压强度和分形维数存在良好的指数负相关性,抗压强度随分形维数的增大而减小。     

黄磷渣改性对水泥复合胶凝材料性能的影响

本文通过石灰和偏高岭土复掺方法对黄磷渣水泥进行改性研究,用混合正交试验方法研究不同掺量的偏高岭土和石灰复合对水泥性能的影响,结果表明:当黄磷渣掺量在30%时,偏高岭土与石灰复合改性对胶凝体系的早期力学性能有显著增强效果,同时缩短磷渣水泥的凝结时间,使其达到P·O42.5水泥的性能要求。利用30%磷渣、6%偏高岭土和2%石灰的最佳配比作为水泥混合材,改性后的磷渣水泥早期水化过程加快,减少Ca(OH)2_量,提升其早期强度。     

煅烧煤系高岭土和硅粉用于混凝土的对比试验

用煅烧煤系高岭土细粉按一定比例等量取代水泥配制C50高性能混凝土,系统研究了硬化混凝土的力学性能和耐久性能。用工程常用的活性掺合料硅粉作平行试验进行对比,探讨煅烧煤系高岭土细粉代替硅粉用作混凝土活性矿物掺合料的可行性。试验结果表明,经700℃热处理得到的煅烧煤系高岭土具有相当高的水化活性,当掺量同为10%时,掺煅烧煤系高岭土混凝土具有良好的力学性能和耐久性能,而且其对混凝土抗折性能的增强效果优于硅粉。     

粉煤灰对水泥水化热的影响规律研究

通过不同粉煤灰掺量对水泥水化热性能影响的试验研究，得出粉煤灰掺量越大，水泥水化热值降低越大；认为在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰是减少水化热从而避免温度裂缝的有效措施。     

轻烧白云石对硅酸盐水泥性能的影响研究

将一定煅烧制度下所得的轻烧白云石掺入硅酸盐水泥,研究了轻烧白云石对水泥物理、力学性能的影响,同时采用XRD,DTA对水泥的水化性能进行了研究.将掺入轻烧白云石水泥的力学性能与掺入活性氧化镁、石灰石以及白云石水泥的力学性能进行了对比后发现,轻烧白云石的掺入使得水泥能够获得比掺活性氧化镁和石灰石粉更好的力学性能,也显示了优于掺入白云石后水泥的力学性能.     

活化金尾矿掺量对混凝土力学性能与微观结构性能的影响

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。为了研究活性金尾矿掺量对混凝土力学性能、微观结构性能和水化性能的影响，开展了不同掺量金尾矿混凝土的力学性能、XRD、TG-DTG和水化特性实验。结果表明：在粉磨时间为30 min时，金尾矿的比表面积达到了极大值以及其晶体结晶化度达到了极小值。而在金尾矿掺量为30%时，混凝土的基本力学和物理性能达到较佳状态；且掺入活性金尾矿混凝土的微观结构性能、水化放热速率和放热量均优于掺入非活性金尾矿混凝土的微观结构性能、水化放热速率和放热量。随着金尾矿粉磨时间的不断增大，金尾矿粒度累积曲线的变化规律都呈现先增大后趋于稳定的趋势，且随着粉磨时间的不断增大，金尾矿粒度累积越来越大。     

偏高岭土对石灰石粉-水泥水化和强度的影响

将石灰石粉与偏高岭土分别以不同质量比复合取代水泥,研究复掺石灰石粉与偏高岭土对水泥强度的影响,采用量热仪、X射线衍射仪和热重分析仪分析复合水泥的水化性能。结果表明,相比单掺石灰石粉,复掺石灰石粉和偏高岭土可强化碳铝酸钙的形成效应,并与偏高岭土的火山灰效应复合,从而有效促进复合水泥的水化和后期强度的发展,复合水泥的水化程度和后期强度随着偏高岭土所占比例的增加而增加。     

改性煤气化粗渣活性特征及其复合水泥浆体水化硬化性能研究

煤气化技术的规模化应用产生了大量难处理的煤气化灰渣。作为一种富含硅铝酸盐矿物的煤气化灰渣,具备火山灰活性和较低的碳含量特征,可作为辅助性胶凝材料使用。为探讨不同改性效果下煤气化粗渣的活性特征及其对水泥水化硬化性能的影响机制,本文从宏观和微观上对掺有改性气化粗渣的复合水泥浆体的水化放热、抗压强度、水化产物组成与结构进行分析比较。结果表明:添加二乙醇单异丙醇胺(DEIPA)改性,可明显地提升气化粗渣的粉磨效率和潜在水化活性,有效减少水化诱导期的延长,降低气化粗渣掺加对水泥水化的缓凝效果;添加DEIPA的顺序对复合水泥的水化硬化特性影响不大。经化学和物理协同改性后的煤气化粗渣可以用于硅酸盐水泥的混合材和混凝土的掺合料,在适当掺量(10 %)下可提升复合水泥的力学性能。     

水泥在石膏复合胶凝材料体系中的作用

石膏复合胶凝材料是由石膏与矿渣或粉煤灰、水泥等原材料配制而成的新型胶凝材料,水泥对其性能有很大影响,掺量过少不能有效激发矿渣活性,掺量过多易引起安定性不良。通过pH值测定和水化产物的XRD图谱并结合宏观试验结果,分析了水泥在石膏复合胶凝材料水化过程中的作用及机理。结果表明,水泥除自身水化外,主要为石膏复合胶凝材料体系提供钙离子和矿渣水化需要的碱性环境,能够加快矿渣活性的激发速度,缩短石膏复合胶凝材料的凝结时间;水泥掺量少,自身水化产物少且对矿渣激发不充分,不足以形成致密的网状结构,掺量过多,钙矾石生成量大,会因膨胀而破坏已形成的结构,导致强度和耐水性能降低;水泥的最佳掺量范围为7%~10%。     

无碱液体速凝剂对掺不同石膏的水泥性能影响

研究无碱液体速凝剂对不同石膏种类及掺量水泥性能的影响。凝结时间、抗压强度试验结果表明,随着水泥中石膏含量增加,水泥净浆凝结时间减少,砂浆1 d抗压强度略有增加;相同掺量下,掺二水石膏的水泥净浆凝结时间最短,掺半水石膏凝结时间最长,掺无水石膏的水泥胶砂1 d抗压强度最高,掺半水石膏抗压强度最低。水化温度、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)表明,不同水泥掺无碱液体速凝剂水化过程温升、水化生成钙矾石和氢氧化钙数量,以及水化程度不同,导致水泥浆体力学性能不同,是导致无碱液体速凝剂与不同水泥适应性的原因之一。     

偏高岭土对水泥土强度影响的机理研究

通过测试5种不同偏高岭土掺量下水泥土的无侧限抗压强度,发现偏高岭土能够增强水泥土的强度,尤其是偏高岭土掺量为3%时,水泥土强度相比于未掺偏高岭土水泥土的强度显著增长。借助X射线衍射(XRD)测试技术和扫描电镜(SEM)图像分析,研究水泥土的水化产物和微观结构,阐述偏高岭土增强水泥土强度的作用机理,用微观机理解释了水泥土宏观力学特性变化的原因。     

矿粉/偏高岭土对天然水硬性石灰早期性能的影响

天然水硬性石灰(NHL) 在古建筑修缮工程中的应用效果是水泥和传统气硬性石灰所无法比拟的,但早期性能发展偏慢的特性使其应用受限。本文研究了矿粉/偏高岭土改性NHL早期硬化过程中物理力学性能、水化放热特性、物相组成和转变以及微观结构演变过程,系统地评估了矿粉/偏高岭土对NHL基材料早期性能发展的影响。结果表明:矿粉可以改善NHL基砂浆的流动性;矿粉/偏高岭土通过火山灰反应生成水化铝酸钙(C₃AH₆)、水化碳铝酸钙(C₄A?H₁₁) 以及水化硅酸钙(C—S—H),可促进NHL基材料凝结硬化、显著提高其抗压及抗折强度。本研究为推动火山灰质材料复合NHL在古建筑修复工程中的应用提供参考。     

黄铁矿尾矿泡沫混凝土力学性能和水化特征

为了探究发泡剂、水胶比、比表面积以及纤维的添加对由黄铁矿尾矿制备的泡沫混凝土力学特性的影响，对泡沫混凝土进行了抗压强度实验，最终得出了以上配料的较优种类和配比，为后续研究黄铁矿尾矿掺量对泡沫混凝土力学特性的影响打下基础。黄铁矿尾矿掺入量对泡沫混凝土的影响黄铁矿实验结果表明:随着黄铁矿尾矿掺量的不断增加，泡沫混凝土的抗压强度逐渐下降，且掺入量在10%～20%之间强度的衰减幅度较大。通过DSC-TG测试发现，黄铁矿尾矿掺入量的增大会导致水化产物的减少，进而降低泡沫混凝土的力学性能； IR光谱分析表明，随着黄铁矿尾矿掺入量的增加会导致OH-、Si-O和Al-O键数量减少，这代表了水化产物生成量的减少，从而减小其抗压强度；水化热测试结果表明，黄铁矿尾矿掺入量的增加会导致其抗压强度降低，实验还发现在保护龄期50 h后，黄铁矿尾矿可提高泡沫混凝土的强度，在泡沫混凝土加入适量的黄铁矿尾矿矿能够适当改善其养护后期的力学特性。      

硫铁矿尾矿矿渣改良混凝土力学性质与耐久性

为了研究黔北地区的硫铁矿矿渣在代替混凝土骨料后混凝土的力学性能，采用X衍射仪对黔北地区的硫铁矿尾矿进行物相和矿物成分的分析，用硫铁矿尾矿矿渣来制备硫铁矿尾矿矿渣改良混凝土，并对其力学性质和冻融特性进行研究。结果表明:硫铁矿尾矿矿渣掺量的增大可以延长了改良混凝土的凝结时间，而在硫铁尾矿矿渣掺量为20%以及混凝土的水灰比为0.40时，改良混凝土的7 d抗压强度和28 d抗压强度较大。在同一水化时间下，混凝土的水化放热速率、水化放热量以及DTA值随着硫铁尾矿矿渣掺量的增大不断降低。同时，随着冻融次数的不断增大，混凝土的抗压强度不断减小，且抗冻性指标也不断减小，这说明了冻融循环作用可以削弱水泥固化土抵抗变形能力和降低承载力的作用。      

复合胶凝材料井壁高强混凝土的性能与水化机理

对于冻结法施工的高强井壁大体积混凝土,内壁的中心温度可达80 ℃,而井筒外壁内侧的温度在10 ℃左右,这种温度的差异必然导致井壁混凝土开裂,导致耐久性下降。针对这些问题,研究了适于井壁高强混凝土用复合胶凝材料的水化特征及其对C70混凝土性能的影响。结果表明：复合胶凝材料的总水化热是井壁混凝土用常规胶凝材料水化热的一半;从28 d到180 d,复合胶凝材料配制的C70混凝土抗压强度持续增长14.8%,且孔隙率低,有害孔减少,混凝土具有很好的抗裂性;XRD和SEM试验表明,复合胶凝材料配制的C70混凝土水化180 d 后无Ca(OH)2晶体存在,主要水化产物为致密的Ⅲ型C-S-H凝胶。     

镍石膏-钛矿渣复合胶凝材料的试验研究

以未经改性的镍石膏、钛矿渣和P·O42.5水泥为主要原料制备镍石膏-钛矿渣复合胶凝材料,通过物理力学性能及微观性能测试,分别研究了生石灰、矿物掺合料、硫铝酸盐水泥掺量和养护制度对镍石膏-钛矿渣复合胶凝材料物理力学性能的影响。结果表明,以生石灰作为碱性激发剂,掺量在6%时效果最好;加入4%偏高岭土和2%硫铝酸盐水泥后,基体的凝结时间大大缩短,早期强度显著增加,后期强度也有所增长;养护制度对基体3d和7d强度影响较大,28 d强度保持一致。     

煤制油炉渣喷射混凝土在巷道支护中的应用

以煤制油炉渣作为骨料替代天然砂石制备炉渣喷射混凝土,通过分析煤制油炉渣基本物理性能确认其可行性,优化炉渣混凝土配合比,掺入粉煤灰,改变可再分散乳胶粉、偏高岭土掺量制得相应的炉渣混凝土,测试炉渣混凝土的黏结性与强度性能,观察炉渣微观形貌以及和水泥形成界面结构。结果表明:煤制油炉渣具有与建筑用砂相似的粒度与物理性能,水灰比为0.25,粉煤灰取代率为10%时强度性能良好。可再分散乳胶粉使炉渣混凝土折压比提高,韧性和黏结性大幅改善。粉煤灰和偏高岭土有利于后期强度的发展。最后得到在优化配合比、添加合适外加剂掺量下制备的较低回弹率和粉尘浓度的C25煤制油炉渣喷射混凝土。