镍铁渣砂代替河砂对水泥砂浆性能影响的研究

实验研究了人工破碎后的镍铁渣砂按不同量取代河砂后对砂浆工作性能、抗压强度、拉伸粘结强度及线膨胀率的影响,结果表明:适当的镍铁渣砂取代河砂可提高砂浆流动度、降低砂浆分层度,有利于改善砂浆的工作性能,但取代量超过60%以后,影响砂浆表面平滑性;在取代量小于80%时,随取代量的增加,砂浆7 d、28 d抗压强度呈增长趋势,当镍铁渣全部替代河砂后,强度比取代量为80%时略微减少,在镍铁渣取代量为40%时,粘结强度最高达到0.41MPa。镍铁渣砂具有一定的碱-集料反应危害,为保证工程质量的绝对安全,砂浆中镍铁渣砂取代量应不超过40%。     

硅质集料碱活性快速砂浆棒试验方法3.砂浆试件尺寸的影响与试验龄期的确定

研究了砂浆试件尺寸与碱 -集料反应试件膨胀的关系。结果表明尺寸对试件膨胀的影响很小。与 2 cm× 2cm× 8cm试件相比 ,使用 4cm× 4cm× 1 6cm试件 ,试验准确性更高。用本文研究的新方法、CECS48∶ 93和ASTM C1 2 60等方法对比试验花岗岩砂、砾石砂和卵石砂等集料碱活性 ,确定新方法的试验龄期为 5d和 1 4d。     

碳酸盐反应活性的新快速鉴定方法

系统研究了大量具有不同化学组成、结构和地质特征的碳酸盐集料 ,并选择加拿大Kingston的碱活性碳酸盐集料作为标准进行对比试验。研究内容涉及集料的化学组成、矿物分析和岩相检验 ,集料不同颗粒大小的碱碳酸盐反应动力学 ,探讨并否定了 80℃下晶体热致膨胀因素的影响。根据试验结果提出了一种新的评价碳酸盐集料碱活性的方法。方法的主要试验参数为 :集料尺寸 5～ 10mm、水泥中碱质量分数 1.5 0 % (等当量Na2 O)、水灰比0 .3的小混凝土试件在 80℃、1mol/L的NaOH养护溶液中养护 14d的试件膨胀率大于 0 .10 %。     

细集料对超高性能混凝土的性能影响

为探寻出一种低成本、可替代石英砂的细集料来制备超高性能混凝土(UHPC),研究了不同种类、级配的细集料对超高性能混凝土的工作性能、力学性能和收缩性能影响规律,通过XRD、SEM等测试方法对其微结构进行分析.研究结果表明:在相同胶凝材料体系、水胶比、钢纤维掺量、标准养护条件下,河砂制备的UHPC的流动性略低于石英砂制备的UHPC;河砂制备的UHPC与石英砂制备的UHPC的抗压/抗折强度均可达140 MPa/20 MPa以上;粒径小于1.18 mm河砂制备的UHPC的收缩率最低,可至600×10-6.分析XRD、SEM等表征结果发现石英砂和河砂制备的UHPC中砂与胶凝浆体连接更紧密,而机制砂制备的UHPC中界面较为明显.粒径小于1.18 mm河砂制备的UHPC的流动性、力学性能和收缩率综合最佳,并且河砂的价格较低,可降低UHPC的成本,良好的替代传统UHPC中的石英砂.     

硅粉抑制碱集料反应的试验研究

通过对青海地区的集料调研分析,发现青海大部分地区的集料存在高的碱活性.采用西宁城北地区典型的砂石集料以及大通地区的集料进行了试验研究,对比分析了不同掺量的硅粉对碱集料反应的抑制效果.结果表明:对于城北石、大通石两种碱活性较低的集料,选择掺量10％、15％、20％硅粉时,其14d膨胀率均小于0.1％,均能有效抑制碱集料反应的膨胀.而对于城北砂碱活性较高的集料,选择掺量20％硅粉时,其14d膨胀率小于0.1％,可以有效抑制碱集料反应的膨胀.     

含玻璃砂的高性能碱激发矿渣砂浆性能研究

采用玻璃砂代替部分细骨料制备碱激发矿渣(AAS)砂浆后,研究了玻璃砂含量(0%、10%、20%、30%,质量分数)对AAS砂浆抗压强度、抗折强度、干燥收缩、导热系数和碱-硅酸反应(ASR)膨胀率的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)对微观机理进行了分析。结果表明:掺10%~30%的玻璃砂能显著提高AAS砂浆的早期抗压强度,但会略微降低28 d抗压强度;AAS砂浆的抗折强度随玻璃砂掺量的增加先增大后减小,10%掺量时最有利于3 d抗折强度,20%掺量时最有利于28 d抗折强度;AAS砂浆的干燥收缩、导热系数和ASR膨胀率均随玻璃砂掺量的增加而减小,与对照组相比,掺30%玻璃砂的AAS砂浆导热系数降低14.4%,56 d干燥收缩率降低27.6%,14 d ASR膨胀率降低39.6%,28 d ASR膨胀率降低34.5%;SEM分析发现玻璃砂表面有水化产物生成,其与胶凝材料的结合比石英砂更紧密,使AAS砂浆的微观结构更加致密。     

热活化和机械活化对拜耳法赤泥性能影响

为提高赤泥基碱激发胶凝材料的力学性能,分别通过焙烧和机械研磨对赤泥基复合粉体进行活化处理.结果表明,600℃煅烧180 min制备的胶砂试件28 d抗压强度最大,为27.0 MPa,对比未煅烧处理的赤泥粉体混合物,抗压强度提高了15.3％.机械研磨300 s制备的胶砂试件28 d抗压强度最小,为20.2 MPa,比研磨60 s制备的试件抗压强度降低了16.8％.热活化可以提高碱激发材料的强度但需要控制煅烧温度,赤泥本身较细不需要研磨活化处理.     

不同粒径废阴极射线管玻璃砂对混凝土性能的影响试验

为了研究不同粒径废阴极射线管玻璃(Cathode Ray Tube,简称:CRT)玻璃纱对混凝土性能的影响,采用四种最大粒径CRT废玻璃砂取代25％的河砂,同时掺入20％粉煤灰作为矿物掺合料配制成防辐射混凝土,并开展了混凝土相关性能的研究.结果表明:CRT废玻璃砂增大了混凝土的坍落度、表观密度,使得碱骨料反应膨胀率增大,混凝土抗压强度减小,混凝土屏蔽性能增强.随着最大粒径的减小,混凝土的坍落度、表观密度减小,立方体抗压强度先增大后减小,当最大粒径为2.36 mm时,立方体抗压强度达到最大值,碱骨料反应膨胀率减小,混凝土的防辐射效果有所增强.     

机制砂混凝土应力-应变试验研究

为研究机制砂混凝土单轴应力状态下的力学性能,通过对0%、4%、8%、12%、16%、20%(质量分数)六种石粉含量,C20、C30和C40三类强度等级的机制砂混凝土棱柱体试件进行单轴抗压试验,并与河砂混凝土进行对比,获得了其在单轴受压下的应力-应变全曲线,拟合得到了适用于机制砂混凝土单轴受压的本构方程,结果表明:机制砂混凝土应力-应变曲线变化趋势和河砂混凝土基本相似,在曲线的上升段,机制砂混凝土与河砂混凝土基本重合,但在曲线下降段,机制砂混凝土比较陡峭;随着石粉含量的增加,机制砂混凝土试件的峰值应力和峰值应变都呈现出先增加后减小的趋势,当石粉质量分数为8%时,三种不同强度等级的机制砂混凝土峰值应变均达到最大;机制砂混凝土峰值应力和弹性模量均随着混凝土设计强度等级的提高而增大;基于Sargin模型拟合得到的机制砂混凝土应力-应变全曲线与试验全曲线吻合性较好。     

集料中石盐对混凝土耐久性的影响

集料中掺杂的石盐会使混凝土表面形成黑斑,通过干湿循环、碱-集料反应、冻融循环、钢筋锈蚀等几个方面的试验,研究了集料中石盐对混凝土耐久性的影响.结果表明,干湿循环过程中NaCl结晶可使混凝土表面砂浆剥落,表面的石盐逐步迁移出混凝土,试件的体积没有明显变化.内部的石盐颗粒溶解与试验条件有关,当石盐溶解使砂浆中Cl-浓度达到一定值时,混凝土的抗冻性下降,碱-集料反应过程中膨胀率增大,同时可能引起钢筋锈蚀.     

石屑石粉泵送混凝土回弹试验与研究

通过试验研究了不同品质的石屑石粉在泵送混凝土中的应用,将石粉含量(＜0.16 mm颗粒)为7.0％～ 12％.泥粉含量(＜0.08 mm颗粒)＜3.0％的石屑石粉用于泵送混凝土.其抗压、抗折强度综合值普遍高于同配合比的天然河砂混凝土,但28 d标准养护试块回弹值却降低了15％～25％.     

粉煤灰及锂盐对水泥砂浆碱集料反应复合抑制效果的探讨

通过砂浆棒快速法考察掺入粉煤灰和锂盐对砂浆棒膨胀率的影响,研究向水泥砂浆中同时添加粉煤灰和锂盐对碱集料反应（AAR）的抑制效果。结果表明,适量掺人粉煤灰和锂盐可以较好的起到对碱集料反应的抑制作用。     

Influence of mineral admixtures on the alkali-aggregate reaction

Different mineral admixtures were used as cement replacements to study the alkali-aggregate reaction between quartzite and cement paste. The experimental program included expansion measurement of the mortar-bar specimens, observation of the microstructure, and analysis of the gel composition. Two Portland cements with different alkali contents were used to prepare mortar bars containing different amounts of natural pozzolan, fly-ash, and slag. Three natural pozzolans with different alkali contents were also utilized to assess the effect of their alkalies on the mortar expansion. The results indicate that not all gels are equally expansive and that mineral admixtures change the composition of the gel. The double layer theory is used to explain the expansion results of the mortar bars containing different levels and types of mineral admixtures. As this theory predicts, the experimental results show a strong negative correlation between expansion and the charge fraction of bivalent cations in the gel.     

Some investigation of alkali aggregate reaction

Some Icelandic concreting materials undergo alkali-aggregate reaction when used with high alkali cement. Due to the low average temperatures in Iceland, the risk of alkali expansion is diminished. Sufficient quantity of Icelandic natural pozzolans can prevent damaging expansion in concretes with reactive aggregates.     

矿粉掺量对废弃超细砂制备砂混凝土密度及强度影响研究

以航道整治废弃超细砂为主要原料,通过振动成型制备砂混凝土(Sand Concrete).首先通过干拌振捣密实计算干拌物密度的方法研究矿粉掺量对砂混凝土干拌物密度的影响,然后以试件7 d、14 d和28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水抗压强度为控制标准,研究矿粉掺量对砂混凝土性能的影响,最后通过XRD对砂混凝土试件进行分析.试验结果表明:在水胶比为0.38,减水剂掺量为0.5%情况下,砂混凝土最佳配合比为废弃超细砂75.3%、水泥16.5%、矿粉8.2%.采用最佳配合比所制砂混凝土28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水抗压强度均达到最优, XRD分析表明所制砂混凝土含有大量水化硅酸钙(C-S-H)和钙矾石等水化产物.研究为航道整治废弃超细砂的开发利用提供一种技术途径,对于废弃超细砂资源丰富而普通混凝土砂石材料匮乏的地区具有显著的经济价值和广阔的应用前景.     

关于碱-集料反应的几个理论问题

本文详细评述了碱-集料反应的分类、膨胀机理、Ca(OH)_2的作用和混合材的抑制机理。认为所谓的碱-硅酸盐反应实质上很可能是传统的碱-硅酸反应。碱-硅酸反应主要是吸水引起膨胀。碱-碳酸盐反应是由原地化学反应和结晶压引起膨胀。目前比较一致的意见认为Ca(OH)_2对促进碱-集料反应起着重要作用。最后本文从水泥的碱度和界面化学反应的角度分析了混合材的抑制机理。     

Experimental investigation and CFD simulation of liquid–solid–solid dispersion in a stirred reactor

For understanding the monosodium aluminate hydrate crystallization from the supersaturated aluminate solution containing red mud as the leaching liquor of bauxite, the liquid–solid–solid dispersion of a simulant system, i.e. glycerite, red mud and sand, in a stirred reactor has been experimentally investigated as well as simulated using computational fluid dynamics model (CFD) for the first time. The computational model is based on the Eulerian multi-fluid model along with RNG k–ε turbulence model, where Syamlal–obrien-symmetric drag force model (Syamlal, 1987) of the inter-phase momentum transfer between two dispersed solid phases is taken into account. A good agreement is obtained between the experimental data of solid distributions and the simulation results in the flow fields of liquid–solid–solid as well as liquid–solid systems. The solid suspension qualities of both liquid–solid and liquid–solid–solid systems in the stirred reactors with and without draft tube were also studied in detail based on mixing time, the standard deviation of solid concentration proposed by Bohnet and Niesmak (1980), the flow pattern and power number. The influence of the interaction between two dispersed solid phases on the suspension of red mud is found significantly greater than that of sand. The holdup of sand below the impeller is considerably larger than that above the impeller and the red mud dispersion approaches homogeneous in the reactor. The mixing time of liquid–solid–solid suspension is longer than that of liquid–solid suspension under the same conditions, and the mixing times of both systems in the stirred reactor with draft tube are longer than that in the reactor without draft tube. Furthermore, the distributions of sand and red mud in the reactor with draft tube were found less homogeneous than those without draft tube in most cases.     

海泡石纤维增强高石粉含量机制砂砂浆性能的研究

以高石粉含量机制砂砂浆为研究对象,分析了海泡石纤维体积掺量和长度的变化对砂浆力学性能和干燥收缩的影响规律,并使用压汞仪和扫描电子显微镜研究了砂浆内部孔结构和微观形貌的变化特征。结果表明:适宜体积掺量的短海泡石纤维可显著改善砂浆的抗压强度、抗折强度和抗干燥收缩能力。与空白组相比,长度为1 mm的纤维体积掺量为1.5%时,试件28 d抗压强度和抗折强度分别提高98.9%和36.2%;长度为1 mm的纤维体积掺量为2.0%时,28 d自然干燥收缩值降低72.1%。海泡石纤维试件内部形成了大量针棒状钙矾石和片状氢氧化钙晶体,有效提高了砂浆硬化体系的密实性,砂浆总孔隙率与纤维掺量成反比。