钢渣颗粒粒径分布对水泥强度影响的灰色关联分析

根据灰色关联原理,运用灰色关联分析方法研究了不同粒径范围内的钢渣颗粒对掺钢渣水泥各龄期强度的影响.结果表明:钢渣粉中不同粒径范围内的颗粒对水泥不同龄期抗折、抗压强度的贡献不同,其中10.0~19.9μm范围的颗粒与各龄期强度的关联度均最大,且均为正关联,是强度的关键因子;小于5.0μm和大于45.7μm的颗粒与强度的关联度均较小;而大于30.2μm的颗粒与各龄期强度均为负关联,对强度有不利的影响.在实验条件下,可以确定钢渣的最佳粉磨时间为30 min,其比表面积为431.5 m2/kg.     

对影响钢渣沸石水泥强度诸因素的探讨

对影响钢渣沸石水泥强度的主要因素进行了多组试验,分别考查了钢渣、沸石、石膏、硅酸盐水泥熟料及水泥细度与水泥强度的关系,并提出了一些解决措施.     

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。     

钢渣、铁板砂复合水泥的研制

选择高碱性的钢渣和中、微酸性的铁板砂,利用两种混合材性能的互补效应生产复合水泥,研究了钢渣、铁板砂的化学成分、矿物组成和粉磨特性,探讨了复合水泥中钢渣细度和掺量对抗压强度、抗折强度的影响规律,以及熟料、钢渣、铁板砂和石膏体系的水化反应机理及物理性能.结果表明:铁板砂的易磨性远好于钢渣,复合水泥最佳配合比取值为:熟料40%、钢渣35%、铁板砂20%,其各项性能指标均可满足42.5R的国家标准要求.     

钢渣基复合掺合料的混料设计与优化

为制备出高性能钢渣基复合掺合料(钢渣粉掺量≥30%,质量分数),试验以矿渣粉和粉煤灰作为辅助原料,采用单纯形格子设计法建立了具有约束条件的钢渣基掺合料组成与砂浆性能之间的非线性回归模型,通过规划求解得出最优的混料比;研究了钢渣粉细度与粒度分布对其胶凝活性的影响。结果显示:复合掺合料取代50%水泥时,以胶凝活性为指标,钢渣粉、矿渣粉与粉煤灰的最佳混料比为0.3∶0.7∶0;基于优化的混料比,钢渣粉存在一个最佳细度,即中位径D50为15.5μm,在此细度下钢渣基掺合料活性指数最高,7d和28d分别达78.5%和92.5%;灰色关联分析结果显示增加粒径大于8μm的钢渣粉颗粒含量,尤其是粒径为8~32μm的含量有利于提高钢渣矿渣复合掺合料的胶凝活性。     

多孔硅质岩的试验研究

通过试验分析了多孔硅质岩的化学成分，微区结构状态，火山灰性检验以及不同细度、不同掺量的多孔硅质岩掺入到水泥中对水泥试件各龄期强度的影响．认为多孔硅质岩矿粉是一种天然活性混合材料，掺入水泥中可提高水泥的强度，在此基础上可作进一步研究开发．     

多孔硅质岩的试验研究

通过试验分析了多孔硅质岩的化学成分，微区结构状态，火山灰性检验以及不同细度、不同掺量的多孔硅质岩掺入到水泥中对水泥试件各龄期强度的影响，认为多孔硅质岩矿粉是一种天然活性混合材料，掺入水泥中可提高水泥的强度，在此基础上可作进一步研究开发。     

水泥细度与成分对混凝土温升的影响

大体积混凝土的绝热温升影响因素众多,其中水泥细度与组成成分的影响研究较少。分别测试了不同水泥细度及碱含量、粉煤灰掺量与石膏含量等对混凝土温升的影响规律。研究结果表明,随着水泥比表面积的增加,混凝土绝热温升值与温升速率随着水泥细度增加而增大;水泥碱含量在0．4％～1．2％范围内,水泥碱含量增加,其最大温升值减小,水泥碱含量过高或过低都会延长混凝土温升时间;粉煤灰的掺入有利于降低混凝土最大温升值;石膏含量增加也对控制混凝土温升有利。     

钢渣稳定土的水稳性试验研究

针对路基工程施工需要,对于两种不同钢渣掺量的钢渣稳定土在不同饱水时间以及不同失水-吸水干湿循环次数下的无侧限抗压强度和劈裂强度的变化规律进行了研究,并在最佳含水率附近探讨了钢渣稳定土对成型含水率的敏感性.试验结果表明,对于钢渣掺量为8%和15%的钢渣稳定土,在饱水试验和干湿循环试验中,钢渣稳定土的抗压强度和劈裂强度在初期急剧减小,最终均趋于稳定值,且随着钢渣掺量的增加,其水稳性得到改善.随着龄期的增长,成型含水率的变化对钢渣稳定土强度的影响逐渐减小,增加钢渣掺量也能够有效降低成型含水率变化对其强度的影响.     

二灰钢渣混合料力学性能试验研究

为了研究二灰钢渣混舍料的力学性能，进行了抗压强度、抗压回弹模量、劈裂及弯拉强度试验。试验表明，二灰钢渣的抗压强度随粉煤灰与石灰比值的变化而变化，当粉煤灰与石灰的比值为3—5，钢渣的含量在75％-80％时7d抗压强度较高，最高可达2．62MPa；二灰铺渣混合料前期强度增加较慢，后期增加较前期快。二灰钢渣混合料的抗压回弹模量随龄期的增加而增长，在28—90d时模量增加较慢。而90—180d增大明显，增幅最高可达78．8％。二灰钢渣劈裂强度的形成主要是受钢渣含量的影响；劈裂强度随龄期的增加而增长，后期比前期增长快，28d劈裂强度在0.14—0．20MPa之间。     

热焖钢渣对水泥基本性能的影响

钢渣是炼钢过程中产生的废渣,其综合利用率低。就热焖钢渣对三三、红狮两种水泥的流动度、强度等的影响进行试验研究。研究结果表明:钢渣对聚羧酸减水剂相容性良好,热焖钢渣掺量在0~30%范围内对水泥浆的流动性影响很小;经过热焖后的钢渣由于其C_3S、C_2S含量少,参与水化反应少,对水泥胶砂强度形成影响甚微,在水泥石体系中,主要起填充作用。     

纤维增韧水泥基复合材料抗压强度影响因素研究

对多种纤维增韧水泥基复合材料（ECC）进行各个龄期立方体抗压强度试验,对比水胶比、胶砂比、粉煤灰及矿渣含量和龄期对ECC力学性能的影响规律,得到ECC早龄期强度的增长规律及各个因素对ECC强度的影响规律。研究结果表明,粉煤灰及矿渣含量、水胶比是ECC抗压强度的主要控制因素。     

新型固化剂GSC固化软土的力学性能试验研究

利用脱硫石膏及钢渣-矿渣复合胶凝材料(简称GSC)固化软土,既可以充分利用工业废渣,减少二次污染,又可以节约矿产资源,保护自然生态。通过研究在不同掺入比、不同水灰比和不同龄期时GSC固化土的无侧限抗压强度试验结果,分析了掺入比、水灰比、龄期对固化土强度的影响;同时引入似水灰比对GSC固化土后期强度进行预测。研究结果表明,GSC掺入比越大,对软土的固化效果越好,GSC固化土无侧限抗压强度随龄期的增长规律与水泥土一致但早期强度比水泥土低,当GSC掺入比高于水泥掺入比3%,在龄期达到28d后,如果GSC的水灰比小于水泥的水灰比时,GSC固化土的强度高于水泥土的强度,因此用GSC替代水泥作为软土固化剂可以满足固化土强度要求。     

钢渣矿渣复合掺合料对水泥浆体性能的影响

主要研究单掺钢渣以及钢渣与矿渣复合后对水泥浆体各项物理力学性能的影响.结果表明,钢渣掺入水泥中可以改善水泥浆体的流动性.钢渣与矿渣复合的比例约在2:3,总掺量为50%时,水泥硬化浆体各龄期抗压强度均有较大幅度的提高.说明钢渣与矿渣复掺,能起到相互激发、相互活化的作用.     

超细硅灰石粉体细度与活性的数学模型

本研究全面测试了超细加工的四种不同细度的天然硅灰石矿物的细度与活性，并用逐步回归分析的方法建立了粉体细度与活性的数学模型。研究表明，建立的二次数学模型模型能够准确地描述细度、掺量与水泥基材料各龄期的抗压强度、抗折强度、活性指标等相互之间的内在规律。     

粒度分布对复合水泥物理性能影响的研究

通过正交实验方法,研究了各组分材料和复合水泥的粒度分布对水泥强度、凝结时间、标准稠度等物理性能的影响,得出熟料粉的细度对早期强度影响最大;水泥粒度分布窄,均匀性好,可以降低标准稠度;得到了复合水泥3种主要组分细度的最佳参数为：熟料420 m^2/kg,矿渣500 m^2/kg,粉煤灰400 m^2/kg。     

钢渣砂浆压敏性影响因素分析

确定制备方法和环境条件等因素对钢渣砂浆压敏性的影响规律,是利用钢渣砂浆机敏性的前提。采用模拟试验研究钢渣掺量、养护制度、龄期、含水率和温度对钢渣砂浆压敏性的影响规律,结果表明：随着水养时间的延长、钢渣掺量和含水率的增加,钢渣砂浆压敏性增强;随着龄期增长,钢渣砂浆的压敏性逐渐减弱,28d龄期时的压敏性比7d龄期时降低13．3％,超过28d龄期后压敏性趋于稳定;试件含水率处于面干状态至气干状态,或温度为5～25℃时,钢渣砂浆压敏性保持稳定,压敏性良好;含水率和温度对钢渣砂浆压敏性的影响较大,龄期的影响较小,而养护对压敏性的影响可以忽略。提高钢渣掺量,同时根据钢渣砂浆的含水率和环境温度选择应力一电阻变化率曲线,可以减少环境因素对钢渣砂浆压敏性的影响。     

钢渣膨胀水泥的膨胀性能研究

研究了硅酸盐水泥添加钢渣膨胀剂后的物理化学性能和膨胀性能。调节钢渣的细度和掺量,可改变硬化浆体的膨胀大小。并探讨了钢渣水泥膨胀剂的膨胀机理,提出了膨胀是由于钢渣中游离氧化钙水化产物局部堆积,使空隙体积增加,产生表观体积膨胀的观点。     

红砂岩改良土无侧限抗压强度影响因素试验研究

以东昌高速公路强风化红砂岩为研究对象,以无侧限抗压强度作为改良红砂岩性能评价指标,分析了改良剂类型及掺量、试样龄期、压实度、土体最大粒径等因素对无侧限抗压强度的影响。试验结果表明:水泥改良红砂岩无侧限抗压强度随着水泥掺加量、养护龄期和压实度的增大而增大,且前7d的强度增幅较大;石灰改良红砂岩强度存在一个最佳石灰掺加量,并随着养护龄期和压实度的增大而增大,且后期强度增长幅度较大,以28d龄期强度值评价石灰改良红砂岩较合适。     

钢铁渣粉对水泥基材料性能影响的机理研究

通过对马钢钢渣粉化学成分、X-射线衍射原材料分析,探究了钢渣粉对水泥基材料力学性能、体积稳定性的影响。试验结果表明:随着钢渣粉掺量的增加,力学性能下降明显,当掺量为10%时,与空白样相比抗压强度略有下降,当掺量为20%时,抗压强度下降幅度较大;钢渣对水泥基材料体积稳定性影响明显,相同龄期随着钢渣掺量增大,自由膨胀率升高。通过化学成分及扫描电镜分析,f-CaO是导致水泥基材体体积膨胀的根源。