限制条件下砂浆中MgO膨胀剂的膨胀特性

本文研究了掺MgO膨胀剂(MEA)的限制砂浆试件在不同温度水养护条件下的限制膨胀率,对不同活性的MEA的膨胀特性进行了评价.结果表明,随着MEA掺量的增加,砂浆试件的限制膨胀率也随之增大;MEA活性越高,试件膨胀率增长越快;养护温度的升高缩短了膨胀稳定的时间,活性反应时间为68 s的MEA在20℃、30℃、40℃、60℃和80℃水养护条件下膨胀终止时间分别约为180 d、120 d、90d、14 d和7d,可见,养护温度的升高对MEA的水化加速作用明显;同时,养护温度的升高对掺MEA砂浆试件的最终膨胀率有一定影响.高温养护与低温养护条件下MEA的膨胀特性具有一定的关联性.     

废砖粉改性MgO膨胀剂及其对砂浆性能的影响

采用白云岩和废砖粉为原料,研究了煅烧制度对废砖粉改性MgO膨胀剂的影响(方镁石和贝利特为主要煅烧产物,故简称PB),并测定了PB对砂浆变形和强度的影响.结果表明,在950～1050℃内,煅烧制度对PB中MgO含量无明显影响,提高煅烧温度或延长保温时间均有助于降低PB的f-CaO和石英含量,增加β-C2 S含量.掺PB砂浆试件的膨胀率随PB掺量的增加而增大,随着养护龄期的延长而增大.延长PB的保温时间或提高煅烧温度均使掺PB砂浆60 d之前的膨胀减缓.掺PB砂浆试件的抗压强度随PB掺量的增大而降低,随着养护龄期的延长,抗压强度降低百分数趋于减小.掺20％PB砂浆试件的28 d抗压强度降低百分数均小于10％;掺950℃煅烧1 h制备的PB砂浆试件在60 d之前具有最大的膨胀率并且抗压强度降低百分数最小.     

焙烧锂辉石对碱硅酸反应的抑制效果

以试验室焙烧锂辉石(DS)为原材料,研究了在40℃和80℃养护条件下,单掺DS和双掺DS与粉煤灰(FA)取代部分水泥,对沸石化珍珠岩集料和某高活性集料M成型不同砂浆碱集料反应膨胀的影响.试验表明:碱含量为2.5%时,在40℃和80℃养护条件下,DS掺量10%对沸石化珍珠岩集料砂浆试件ASR有效抑制,90 d龄期时试件膨胀值仍小于0.1%.DS掺量10%对高活性集料M砂浆试件ASR抑制效果不大.养护温度不同膨胀值变化趋势不同.DS掺量固定,随着FA掺量的增加,对2种集料砂浆碱集料反应膨胀抑制效果越好.     

MgO膨胀剂对超高性能混凝土收缩性能的影响

为明确MgO膨胀剂(MEA)对超高性能混凝土(UHPC)收缩性能及抗压强度的影响,本文通过抗压强度和自收缩试验来评估不同活性、不同掺量MEA对UHPC的作用效果,并对其作用机理进行分析。结果表明,不同活性的MEA均能有效抑制UHPC的收缩,其中高活性的MEA水化速率相对较大,对UHPC早期的自收缩抑制效果明显。然而,MEA与水泥之间“争水效应”的存在,使得掺加高活性MEA的UHPC的抗压强度较同龄期掺加低活性MEA的UHPC的抗压强度低6%左右。MEA的掺量是影响其减缩效果的重要因素,当MEA掺量超过6%(质量分数)时,受UHPC基体自由水含量的限制导致其膨胀性能不能充分激发,难以进一步提升MEA的膨胀性能。综合考虑MEA对UHPC的收缩性能与力学性能的影响,本文建议选用活性值为220 s、掺量为6%的低活性MEA。     

掺MgO膨胀剂水泥净浆变形性能研究

通过对含镁尾矿的处理,采用一定工艺制备了MgO膨胀剂,研究了不同煅烧温度下的MgO膨胀剂的膨胀性能,并进一步研究MgO膨胀剂的掺量和细度以及粉煤灰对不同养护条件下水泥净浆自由变形性能的影响.结果表明:煅烧温度1050℃时膨胀剂膨胀性能较好;水泥净浆的自由变形随掺量的增加和龄期的延长以及养护温度的升高而增大;在早期细度较小的膨胀剂具有较好的膨胀效果,而后期细度大的膨胀剂的膨胀效果高于细度小的膨胀剂;粉煤灰对膨胀剂早期膨胀和后期膨胀都有显著的抑制作用.     

煅烧煤矸石再生细骨料混凝土徐变性能

为研究不同煅烧温度、煤矸石掺量、粉煤灰掺量及水胶比对再生细骨料混凝土抗徐变性能的影响,采用4因素3水平的正交原理,对不同试验条件下再生细骨料混凝土进行120 d的干缩和徐变性能研究.结果 表明:对于养护28 d后的试件,影响其抗压强度最大的因素是煤矸石掺量的不同;干缩变形量从基础养护起第80 d为分界线,分快速干缩和稳定干缩两阶段,同时受煅烧温度和水胶比影响较大,但适当的粉煤灰掺量和煅烧温度不仅能抑制干缩,而且能致密空隙并降低水化热;持续荷载120 d时,构件整体徐变变形增大,分为快速、慢速和稳定3个阶段,受煅烧温度和煤矸石掺量影响较大,同时徐变变形与时间存在相对较高的相关性.     

掺加粉煤灰的砂浆和混凝土 抗压强度相关性研究*

为了解掺加粉煤灰的砂浆和混凝土抗压强度相关性,成型了不同粉煤灰掺量的砂浆和混凝土试样。在砂浆和混凝土试样标准养护到一定龄期后,基于《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70—2009和《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081—2002中方法进行抗压强度试验,发现：在标养不超过360 d、粉煤灰掺量0～40%范围内,粉煤灰掺量和龄期分别对砂浆和混凝土抗压强度的影响趋势基本一致,可以用成型砂浆试件代替混凝土试件,来找寻一定配比混凝土最大抗压强度所对应的粉煤灰掺量。     

煤矸石抑制水泥石碱硅酸反应研究

煤矸石目前已成为占用耕地、环境污染的源头之一.开发利用煤矸石具有重大的社会效益和经济效益.采用ASTMC1260试验方法.研究了不同掺量活化煤矸石在不同养护条件对不同活性集料的砂浆试件的ASR抑制效果.试验表明:活化煤矸石可以有效抑制混凝土的碱硅酸反应,其30%掺量的抑制效果明显优于20%掺量的,采用蒸气养护方法的测试结果更能反映煤矸石抑制ASR的真实效果.     

碱激发钢渣微粉免蒸压加气混凝土的制备研究

对碱激发转炉炼钢尾渣微粉料制备免蒸压加气混凝土进行了研究,讨论了钢渣微粉掺量、碱性激发剂添加量、水玻璃模数、铝粉用量等配料参数与养护制度对料浆稳定性以及加气混凝土抗压强度、干密度等性能的影响,并借助SEM、XRD技术对水化产物进行了微观分析.结果 表明,钢渣微粉与粉煤灰在原材料中的相对用量是影响料浆浇注性能的重要因素,当钢渣微粉掺量在60％～70％时,可制得性能稳定的浇注料浆.同时,添加6％左右模数为1.2的水玻璃作碱性激发剂,在温度60℃的常压养护条件下可制备出28 d抗压强度4.0 MPa,干密度575 kg/m3的加气混凝土.     

煤矸石掺合料的制备及对混凝土碱-骨料反应影响

通过强度评价法,研究了煅烧温度、恒温时间及冷却方式三种热处理技术对未燃煤矸石活性的影响,并将制备的煤矸石掺合料与粉煤灰、矿粉进行了性能对比.在此基础上,通过胶砂流动度和快速砂浆棒试验,研究了煤矸石掺和料的细度、掺量对其稠度和碱-骨料反应的影响.试验结果表明:机械和热活化的煤矸石粉具有微集料和活性效应,对拌合物稠度有一定的改善作用,对混凝土膨胀有一定的抑制作用,其中细度比掺量影响的权重大.当地煤矸石在750 ℃下煅烧3 h、细度达到1150 m2/kg且掺量控制在5%时,煤矸石掺和料对工作性的改善,以及混凝土碱-骨料反应膨胀抑制效果最好.     

磷尾矿热分解率的测定

为了掌握磷尾矿的热解性能,对磷尾矿进行不同时间、不同温度的煅烧实验,并测定煅烧后氧化钙、氧化镁分解情况。实验结果表明,当煅烧温度达到600℃时磷尾矿开始分解,分解不是通常认为的碳酸镁先分解,而是碳酸钙和碳酸镁伴随分解,温度到750℃时碳酸钙碳酸镁基本分解完全。     

铝土矿选尾矿制备硅铝聚合材料的反应产物及抗化学侵蚀性能(英文)

以煅烧铝土矿选尾矿为硅铝质原料,以矿渣微粉为促硬剂,以水玻璃为激发剂,制备得到了硅铝聚合材料。运用X射线衍射、扫描电镜、热分析研究了硬化浆体的反应产物及其微观形貌、热性质。通过观察3%硫酸钠溶液、3%硫酸镁溶液、5%硫酸溶液、5%盐酸溶液对砂浆试样外观、质量、强度的影响,研究了其抗化学侵蚀性能,并比较了其与铝酸盐水泥、快硬早强硫铝酸盐水泥、中抗硫酸盐硅酸盐水泥及矿渣硅酸盐水泥的区别。结果表明:反应并不生成晶体物质,而是无定形态的铝硅酸盐;硬化体中呈现片层状显微形貌的物质能够吸附水分,从而在灼烧过程中表现为脱水吸热及质量损失;该片层状物质随着龄期的延长而变得愈发细小和复杂,进而在宏观上表现为强度增长及脱水温度升高;硅铝聚合砂浆分别经3%硫酸钠溶液、3%硫酸镁溶液浸泡28d后,与各水泥砂浆试样比较,其不仅外观完整,而且强度并没有下降,反而具有几乎相同的强度增长,即说明其具有更优异的抗硫酸侵蚀性能;硅铝聚合砂浆与各水泥砂浆经稀酸溶液浸泡28d后,前者不仅能保持原始外观,而且表现为更低的质量及强度损失。     

Effects of calcination condition on expansion property of MgO-type expansive agent used in cement-based materials

Previous research indicated that the expansion property of MgO-type expansive agent (MEA) depended strongly on the calcining conditions, i.e. kiln temperature and residence time. However, the intrinsic effect of calcination condition on the expansion property of MEA has not been clearly demonstrated. In the present work, the effects of calcination condition on the microstructure, hydration activity, and expansion property of MEA have been investigated, and their correlations are also studied. Results indicate that the microstructure of MEA is the intrinsic factor that controlling its expansion property, which is influenced by the calcination condition. MEA produced under higher temperature and longer residence time has less interior pores, larger crystal size of MgO, and smaller specific surface area, thus resulting in lower hydration activity and slower expansion at early age, but larger “ultimate” expansion at late age. While, a new expansion model of MEA is proposed to explain these results.     

增钙对碱激发铝土矿选尾矿砂浆强度的影响

以煅烧铝土矿选尾矿、水玻璃为主要原料制备碱激发胶凝材料,研究了钙对其强度的影响。结果表明：掺入的CaO在热活化过程不会与尾矿发生化学作用;掺入少量CaO可使砂浆的强度提高,但强度不会随CaO掺量的增加而继续增长;先煅烧后增钙与先增钙后煅烧具有相当的增强效果;Ca（OH）2与CaO具有相似的增强效果,但前者的强度提升程度更高。根据试验结果,提出了先煅烧后增钙的活化方式及1%CaO掺量的增强方式、2%～5%CaO掺量的促凝方式。     

掺减水剂钼尾矿胶砂的力学性能和水化产物

将钼尾矿、矿渣、熟料、石膏进行机械力粉磨,制备胶凝材料,研究了减水剂种类和掺量对胶砂力学性能的影响,并对掺钼尾矿胶凝材料的水化产物进行了分析.结果表明,在相同流动度条件下制备胶砂试块,PC减水剂对掺钼尾矿胶砂的强度提高幅度最大,FDN次之,UNF-5最小.当PC高效减水剂掺量为0.4%时,大掺量尾矿胶砂试块28 d的抗压强度可以达到48.8 MPa.粉磨后的钼尾矿表现出一定的火山灰反应活性.掺钼尾矿胶凝材料的水化产物主要是钙矾石和水化硅酸钙凝胶.     

磷尾矿粒度分布的研究

为了掌握磷尾矿的热解性能,对磷尾矿进行煅烧实验,并测定煅烧前后粒度变化情况及煅烧后氧化钙、氧化镁生成情况。结果表明,尾矿中磷矿和白云石的粒度在整个粒度范围都有分布,其中未煅烧尾矿的粒径范围为0.6¹20μm,平均粒径为15μm,尾矿煅烧后粒径范围变为0.6120μm,平均粒径为15μm,尾矿煅烧后粒径范围变为0.6⁷3μm,因此,不能用简单的筛分将磷精矿与碳酸盐分离。     

The origin of the pozzolanic activity of calcined clay minerals: A comparison between kaolinite, illite and montmorillonite

This paper investigates the decomposition of three clayey structures (kaolinite, illite and montmorillonite) when thermally treated at 600 °C and 800 °C and the effect of this treatment on their pozzolanic activity in cementitious materials. Raw and calcined clay minerals were characterized by the XRF, XRD, ²⁷Al NMR, DTG and BET techniques. Cement pastes and mortars were produced with a 30% substitution by calcined clay minerals. The pozzolanic activity and the degree of hydration of the clinker component were monitored on pastes using DTG and BSE-IA, respectively. Compressive strength and sorptivity properties were assessed on standard mortars. It was shown that kaolinite, due to the amount and location of OH groups in its structure, has a different decomposition process than illite or montmorillonite, which results in an important loss of crystallinity. This explains its enhanced pozzolanic activity compared to other calcined clay–cement blends.     

铜尾矿机械活化试验研究

基于机械活化原理对铜尾矿性能进行了试验研究,结果表明粉磨10 min的铜尾矿掺入水泥后,水泥标准稠度需水量随着掺加量的增加而减小,继续延长粉磨时间水泥标准稠度需水量随着掺量增加而增加,而粉磨时间对掺有铜尾矿的水泥凝结时间几乎没有影响。在12%～16%范围内,延长粉磨时间对铜尾矿28 d活性指数较为有利,其余掺量并不明显,并且掺入铜尾矿的水泥流动性损失加剧。