氧化石墨烯沙漠砂水泥基复合材料力学性能研究

通过正交试验,分析了氧化石墨烯(GO)掺量、沙漠砂替代率、水灰比和胶砂比对GO-沙漠砂水泥基复合材料28 d的抗压强度、抗折强度和稠度值的影响趋势.在正交试验基础上,进一步揭示沙漠砂替代率和GO掺量对复合材料7d、28 d抗压强度和抗折强度的影响规律.试验研究表明:随着GO掺量的增加,水泥基复合材料抗折和抗压强度先提高后降低,且对于抗压强度增强效果略超过抗折强度.当GO掺量为0.03wt％时,GO-沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度达到最大值;随着沙漠砂替代率增加,GO-沙漠砂砂浆试块抗折和抗压强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为50％时,氧化石墨烯沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度均达到最大值;但沙漠砂替代率为100％时,掺量为0.03wt％的GO-全沙漠沙水泥基材料强度提升最高,且28 d抗压、抗折强度可达标准砂试块强度.通过SEM对GO增强沙漠砂水泥基复合材料微观结构进行表征,发现GO能够优化水泥水化产物的微观结构形态,并且与沙漠砂活性材料产生正相关作用,从而形成更加致密均匀的结构改善沙漠砂水泥基复合材料的宏观性能.     

粉煤灰、矿渣掺量对胶砂强度的影响

对不同粉煤灰、矿渣掺量的胶砂抗压、抗折强度进行了研究.结果表明,水泥胶砂中随粉煤灰取代水泥量增加,胶砂3d、28d抗压和抗折强度不断减小.水泥胶砂中随矿渣取代水泥量增加,胶砂3d抗压和抗折强度不断减小;当矿渣取代量小于55％时,胶砂28d的抗压和抗折强度均稍有提高,当矿渣取代量大于60％时,胶砂28d的抗压和抗折强度均...     

石墨掺杂装配式结构水泥基复合材料的制备与性能研究

以石墨为掺料、水泥砂浆为基体材料制备了石墨掺杂装配式结构水泥基复合材料,考察了石墨掺量和石墨掺入方式对复合材料抗折强度、抗压强度和导热性能的影响.结果表明,无论是普通搅拌工艺试块还是超高速搅拌工艺试块,随着石墨掺量从0％增加至12％,试块的7 d抗折强度都呈现逐渐减小的趋势,试块的28 d抗折强度都呈现先增加后减小的特征;随着石墨掺量的增加,试块的7 d和28 d抗压强度都呈现逐渐减小的趋势.无论是普通搅拌工艺试块还是超高速搅拌工艺试块,随着石墨掺量从0％增加至12％,试块的28 d导热系数都呈现逐渐升高的趋势;石墨掺量为7％的石墨掺杂水泥基复合材料具有最佳的抗折强度、抗压强度与导热系数组合.     

不同激发剂对钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学性能影响的研究

通过往钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料中掺加不同掺量的减水剂、硫酸钠和水泥,研究不同激发剂不同掺量对其力学性能的影响及影响机理,并确定各激发剂的不同掺量,以达到提高力学性能的目的。分析研究表明,当减水剂掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为1.48MPa和5.75MPa;当硫酸钠掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为2.54MPa和9.61MPa;当水泥掺量为10%时力学性能较好,其28d抗折、抗压强度分别为,6.31MPa和18.75MPa。     

聚乙烯醇纤维掺量对水泥胶砂力学性能的影响

为了研究聚乙烯醇(PVA)纤维的掺量对水泥胶砂力学性能的影响,采用硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、聚乙烯醇纤维等材料制备40 mm×40 mm×160 mm胶砂试件,通过流动度试验、抗折试验、抗压试验测试7组试件的力学性能。试验结果表明,随着纤维掺量的增加,胶砂的流动度逐渐降低。抗折、抗压试验中,试件的抗折强度均比不加纤维的有不同程度提高,掺加质量分数0.20%的PVA纤维的试件3、7、28 d的抗折强度均最大;试件的抗压强度和抗折强度的变化规律相同。韧性数值表明,试件在龄期为3 d的测试结果呈上升趋势,龄期为7 d和28 d呈下降趋势。经综合比较,PVA纤维质量分数为0.20%时,试件的力学性能最佳。     

不同因素对粉煤灰水泥胶砂强度影响的研究

采用正交试验法探讨外加剂及工艺参数等不同因素对粉煤灰水泥胶砂强度的影响,确定水泥胶砂强度性能的最佳配方。结果表明:对粉煤灰水泥胶砂试样3d抗压强度的影响从大到小的次序为粉磨时间、激发剂掺量、水灰比、助磨剂掺量、减水剂掺量、助磨剂品种、激发剂品种;对粉煤灰水泥胶砂试样28d抗压强度的影响从大到小的次序为粉磨时间、减水剂掺量、激发剂掺量、助磨剂掺量、助磨剂品种、激发剂品种、水灰比。正交试验法确定的粉煤灰水泥胶砂试样的最佳配方为:激发剂选用Ca Cl2,掺量为2%;助磨剂选用丙三醇,掺量为0.03%;减水剂掺量为1.5%;粉磨时间为15min;水灰比为0.4。     

Na2SO4激发低水胶比粉煤灰-水泥砂浆力学性能研究

固定水胶比为0.24,通过I级粉煤灰替代砂浆中30％ ～70％水泥的强度试验,研究了Na2 SO4对粉煤灰-水泥砂浆体系的激发效果.结果表明:不掺激发剂时,砂浆抗压和抗折强度随粉煤灰替代率的增加成比例下降,且粉煤灰替代率达50％以上时对强度增长速率有显著提升作用.粉煤灰替代率不低于50％时,1％的Na2 SO4掺量对砂浆抗压强度增进效果最佳,与此不同的是,Na2 SO4掺量越高,对砂浆抗折强度的增长越有利.随龄期增长,Na2 SO4激发粉煤灰-水泥砂浆的折压比显著下降,但抗折强度均在5.0 MPa以上.     

粉煤灰水泥体系中粉煤灰活性的化学激发

本文借助于水泥物理性能试验和XRD测试手段就NaOH、Na2SO4和Na3PO4·12H2O三种不同阴离子钠盐的添加对粉煤灰水泥中粉煤灰活性的激发作用进行了比较性研究.结果表明,粉煤灰水泥中添加适量NaOH,Na2SO4和Na3PO4·12H2O均能有效地激发粉煤灰的活性,这个适宜掺量分别为NaOH:0.5%,Na2SO4:3.0%和Na3PO4·12H2O:2.0%.在适宜掺量下,NaOH添加可使水泥3 d和28 d抗压强度分别提高6.8%和7.7%;添加Na2SO4则对早期强度激发效果显著,3 d抗压强度可提高18.2%;Na3PO4·12H2O则对后期强度激发效果显著,28 d抗压强度可提高17.7%.XRD分析表明,上述三种化学物质的添加均引起了粉煤灰中石英衍射峰和水泥硬化体中Ca(OH)2衍射峰的降低,说明它们都在不同程度上促进了水泥水化放出的Ca(OH)2与粉煤灰中的酸性氧化物的反应,从而加剧粉煤灰潜在活性的释放.     

外掺氧化镁膨胀剂对水泥净浆流变特性及胶砂强度的影响

研究了氧化镁膨胀剂在不同掺量下对水泥浆体流变特性和胶砂强度的影响规律。研究结果表明:外掺氧化镁膨胀剂,会降低水泥浆体流动度,增大浆体的剪切粘度,提高浆体的屈服应力和塑性粘度;掺氧化镁膨胀剂胶砂3d龄期的抗压强度稍低于不掺氧化镁膨胀剂的胶砂,7d、28d时抗压强度高于不掺氧化镁膨胀剂的胶砂,当掺量为6%时,抗压强度较不掺氧化镁膨胀剂的胶砂增加了10%左右;3d、7d龄期时掺氧化镁膨胀剂组的胶砂抗折强度要低于不掺氧化镁膨胀剂组,而28d龄期抗折强度明显高于不掺氧化镁膨胀剂组。     

外加剂对粉煤灰水泥胶砂强度影响的研究及工艺条件确定

采用正交实验法探讨掺入外加剂后各因素对粉煤灰水泥胶砂强度的影响,确定水泥胶砂强度性能最佳的工艺条件并分析其微观结构。结果表明:对粉煤灰水泥胶砂试样3 d抗压强度的影响从大到小的次序为激发剂品种、粉磨时间、助磨剂品种、激发剂掺量、助磨剂掺量;对粉煤灰水泥胶砂试样28 d抗压强度的影响从大到小的次序为激发剂品种、粉磨时间、助磨剂品种、助磨剂掺量、激发剂掺量。正交实验法确定的粉煤灰水泥胶砂试样的最佳工艺条件为:激发剂选用NaCl、其掺量为1%,助磨剂选用乙二醇、其掺量为0.06%、粉磨时间为15 min。     

磨细矿渣对高性能混凝土性能的影响1掺加磨细矿渣的砂浆试验

研究了矿渣的细度、掺量对水泥砂浆的强度和流动性的影响。结果表明：矿渣细度较小时,抗压强度随着掺量的增加而下降。当细度变大,强度随着掺量增加而下降的趋势变缓。细度超过一定值后,强度随着掺量的增加呈现上升趋势。同时,细度、掺量对早期（３ ｄ、７ ｄ）强度和后期（２８ ｄ）强度的影响也有差别。细度低于 ８００ ｍ ２ ／ｋｇ 的矿渣对砂浆的流动性影响不大,但细度高于 ８００ ｍ ２ ／ｋｇ的超细矿渣能够显著降低用水量。试验结果为研究矿渣在高性能混凝土中的应用提供了依据。     

粉煤灰掺量对高性能自密实混凝土抗压强度发展影响分析

粉煤灰对自密实混凝土的工作性能、抗压强度和耐久性能等有着显著的影响。为了探究粉煤灰掺量对自密实混凝土抗压强度发展规律的影响,配制了粉煤灰掺量为30%、45%、60%(体积分数),水灰比为1.05、1.15、1.25(体积比)的自密实混凝土并进行立方体抗压强度试验,对其3 d、7 d、28 d、90 d抗压强度的变化规律进行了分析。结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土抗压强度逐渐减小。然后对3 d/28 d、7 d/28 d、90 d/28 d的强度比值进行分析,结果表明,粉煤灰对混凝土早期强度影响较小,对后期影响较大。最后借鉴欧洲规范CEB-FIP探究了粉煤灰与水泥混合下的复合粉体对自密实混凝土抗压强度影响系数,为相关工程应用提供理论依据。     

Influence of fly ash fineness on strength, drying shrinkage and sulfate resistance of blended cement mortar

In this paper, the influence of fineness of fly ash on water demand and some of the properties of hardened mortar are examined. In addition to the original fly ash (OFA), five different fineness values of fly ash were obtained by sieving and by using an air separator. Two sieves, Nos. 200 and 325, were used to obtain two lots of graded fine fly ash. For the classification using air separator, the OFA was separated into fine, medium and coarse portions. The fly ash dosage of 40% by weight of binder was used throughout the experiment. From the tests, it was found that the compressive strength of mortar depended on the fineness of fly ash. The strength of mortar containing fine fly ash was better than that of OFA mortar at all ages with the very fine fly ash giving the highest strength. The use of all fly ashes resulted in significant improvement in drying shrinkage with the coarse fly ash showing the least improvement owing primarily to the high water to binder ratio (W/B) of the mix. Significant improvement of resistance to sulfate expansion was obtained for all fineness values except for the coarse fly ash where greater expansion was observed. The resistance to sulfuric acid attack was also improved with the incorporation of all fly ashes. In this case the coarse fly ash gave the best performance with the lowest rate of the weight loss owing probably to the better bonding of the coarse fly ash particles to the cement matrix and less hydration products. It is suggested that the fine fly ash is more reactive and its use resulted in a denser cement matrix and better mechanical properties of mortar.     

粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂耐磨性和强度的影响

研究了粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性和强度的影响.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%的粉煤灰后胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性可增大也可减小,但当粉煤灰掺量≥20%时,均降低,且随粉煤灰掺量继续增加,不断降低.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%粉煤灰后胶砂28 d、45 d强度减小,且随粉煤灰掺量继续增加,不断减小.在矿渣-水泥胶砂中掺入粉煤灰后,胶砂350 d强度可增加也可降低,取决于粉煤灰掺量和矿渣取代水泥量.随掺粉煤灰的矿渣-水泥胶砂强度增大,胶砂磨损率总体趋势减小,但并不单调减小.     

矿物掺合料细度对水泥胶砂力学性能的火山灰效应

通过分析单掺矿粉、单掺不同磨细程度的粉煤灰及复掺粉煤灰和矿粉的胶砂早期强度的变化规律,得出粉煤灰的磨细程度及粉煤灰与矿粉的复掺比例会影响胶砂的早期强度。粉煤灰越细,越有利于提高胶砂早期强度,复合掺合料之间各成分的最佳配合比可以充分发挥各自的活性,从而提高胶砂早期力学性能。     

水泥熟料-粉煤灰体系中粉煤灰活性的复合激发研究

通过水泥砂浆强度试验方法研究了水泥熟料-粉煤灰体系中添加CaO、Na2SO4、明矾等化学物质对其中的粉煤灰活性的激发效果,同时借助于XRD和SEM分析了水泥硬化浆体的组成和微观结构.研究结果表明:CaO-Na2SO4-明矾复合添加能够很好地激发粉煤灰活性,使粉煤灰水泥早期强度降低程度减小.采用42.5等级硅酸盐水泥熟料,粉煤灰掺量高达50％时水泥强度仍然能够达到42.5等级指标.XRD分析表明,CaO-NaSO4-明矾复合激发剂的加入引起了水泥硬化体样品中石英和Ca(OH)2衍射峰的降低,说明它们在一定程度上促进了水泥水化放出的Ca(OH)2与粉煤灰中酸性氧化物的反应,从而加剧粉煤灰潜在活性的快速释放.水泥硬化体样品的SEM照片显示,CaO-Na2 SO4-明矾的加入,使粉煤灰球体表面腐蚀明显,硬化体结构更加致密化.     

矿渣掺量对胶砂和混凝土强度的影响

本文研究了矿渣掺量对胶砂强度、混凝土强度和混凝土与钢筋的粘结强度的影响.在水泥胶砂或粉煤灰-水泥胶砂中,用矿渣取代部分水泥后,胶砂3d强度会降低,且随取代量增加,胶砂3d强度逐渐降低.在水泥胶砂或粉煤灰-水泥胶砂中,当矿渣取代水泥量≤55％时胶砂28 d强度会增加,但矿渣取代水泥量至60％时胶砂28 d强度会下降.在水泥混凝土或粉煤灰-水泥混凝土中,当矿渣取代水泥量≦50％时混凝土28 d强度及其与钢筋的粘结强度会提高,但矿渣取代水泥量≥60％时混凝士强度和粘结强度会降低.     

高钙粉煤灰-水泥体系细度匹配与胶砂强度关系的试验研究

将高钙粉煤灰与纯水泥分别粉磨至不同的细度 ,然后分别与纯水泥按 1∶1的比例配成高钙粉煤灰水泥 ,进行龄期抗压强度试验。运用origin软件 ,以水泥与高钙粉煤灰比表面积之差S 为x轴 ,以它们混合后的比表面积S为y轴 ,以高钙粉煤灰 -水泥试样的抗压强度为z轴 ,进行三维区域图分析 ,给出各项性能指标发展趋势与水泥、高钙粉煤灰的相对位置以及混合体系总体细度的相互关系 ,进而考察高钙粉煤灰与水泥的细度匹配 ,并用高钙粉煤灰早期化学结合水量方法测定各匹配的高钙粉煤灰水泥的早期水化速度 ,以证实其宏观结果     

分选与磨细粉煤灰对水泥胶砂性能的影响

研究了分选与磨细粉煤灰的颗粒分布与形貌的差异及对水泥胶砂性能的影响。研究结果表明:当勃氏比表面积相近,磨细粉煤灰的中位粒径大于分选细粉煤灰,其圆珠状颗粒较少,表面较为粗糙。在相同水胶比的条件下,掺分选粗粉煤灰的水泥胶砂流动度及强度均低;分选粗粉煤灰磨细后,不仅减少了颗粒的粘连,增加了比表面积,而且提高了粉煤灰的反应活性和水泥胶砂流动度及强度,虽其水泥胶砂流动度仍小于掺分选细粉煤灰的水泥,3d水泥胶砂强度也略低,但其28d水泥胶砂强度略高于掺分选细粉煤灰的水泥;在相同水泥胶砂流动度的条件下,掺磨细粉煤灰配制的水泥胶砂3d强度低于掺分选细粉煤灰的水泥,但随着水化龄期的增长,其差距逐步缩小,至60d时可超过后者。