聚合物改性自流平水泥砂浆的力学性能

研究了不同掺量的丁苯乳液(SBR)、丙烯酸酯乳液(PAE)和苯丙乳液(SAE)对自流平砂浆不同龄期下的抗压、抗折强度的影响．结果表明,在新拌自流平砂浆流动度相同的条件下,3种聚合物改性砂浆的3d抗折、抗压强度随聚合物掺量的增加均表现出抛物线型变化趋势．SBR掺量为10％～20％(质量分数)的改性砂浆3d抗压、抗折强度分别可达18～20MPa和4～6MPa．同时发现,3种聚合物乳液改性自流平砂浆的7,28d抗压强度均随聚合物掺量的增加而降低,而抗折强度则在一定范围内波动．     

钢渣集料表面改性及其在沥青混凝土中的应用

钢渣用作集料制备沥青混凝土是处理冶炼废弃物和弥补天然集料不足的很好选择,但是钢渣掺量过高会引起沥青混凝土路用性能下降。本研究采用有机硅树脂表面改性技术对钢渣进行处理,研究不同钢渣掺量下沥青混凝土高温、低温及水稳定性变化。通过车辙试验、小梁低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对路用性能进行测试。结果表明,钢渣的掺入对沥青混凝土高温性能有所提高,但钢渣掺量超过60%时开始下降。水稳定性和低温性能随钢渣掺量的增加而下降,但在钢渣集料表面经改性处理后,水稳定性得到显著提高,高温性能也有所改善。根据主要路用性能指标变化情况及规范要求,建议将钢渣掺量控制在60%,对于水稳定要求较高的路面采用有机硅树脂对钢渣进行改性处理。     

改性钢渣的制备及其吸附除磷性能

研究了改性钢渣吸附除磷影响因素、等温吸附线特征和吸附动力学,并对生物处理后的出水进行吸附除磷研究。结果表明:在初始磷浓度10mg/L,投加量10g/L、pH为7时,改性钢渣吸附后总磷浓度为0.687mg/L,去除率达93%;改性钢渣对磷的吸附符合Langmuir模型,理论饱和吸附量是1.977mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型(R20.99);实际生活污水的吸附除磷中,投加量为50g/L,反应2h后出水总磷浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级B标的排放要求。     

EPS表面改性及其对保温砂浆力学性能的影响

利用三乙醇胺和聚合物乳液对EPS颗粒表面进行改性预处理,并通过在EPS表面包裹无机胶结料来同时解决保温砂浆搅拌过程中的分层和界面粘结问题.通过正交试验确定了改性剂以及改性后EPS颗粒表面包裹胶结料的适宜掺量.     

二灰钢渣混合料性能研究

对钢渣作为道路基层材料进行了可行性分析,阐述了二灰钢渣混合料的合理配比,通过大量的试验对二灰钢渣混合料的力学性能和路用性能进行了研究,并提出了二灰钢渣基层的抗裂性措施,为二灰钢渣在路面基层中的应用提供了理论依据。     

全钢渣集料水泥混凝土基本力学性能的试验研究

对采用钢渣等体积替代混凝土中粗、细集料的钢渣混凝土的力学性能进行了试验研究,并与同强度等级的普通混凝土的力学性能进行对比。试验结果表明:钢渣作为混凝土粗骨料会增强混凝土的抗压、抗折强度;随着钢渣使用量的增大,钢渣混凝土的抗压强度、抗折强度也会随之增强。当用钢渣砂等体积代替混凝土的天然细集料时,也会增强混凝土的抗压强度和抗折强度。     

基于宏-细观尺度的钢渣混凝土力学性能研究

为研究钢渣细骨料混凝土的力学性能,配制了钢渣替代率为0、10%、20%、30%的砂浆和混凝土,进行砂浆抗压强度、混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度试验。结果表明：粒化钢渣具有界面过渡区,可以减弱钢渣砂浆的抗压强度;钢渣具有一定的水化活性,可以提高砂浆的水灰比,进而提高砂浆的抗压强度;钢渣掺量为20%时,混凝土试件的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度最大;钢渣掺量为30%时,混凝土试件的抗折强度最大。基于细观尺度,将钢渣混凝土看作由砂浆、粗骨料、钢渣颗粒、砂浆-粗骨料界面和砂浆-钢渣颗粒界面组成的五相复合材料。建立钢渣混凝土细观数值模型,模拟不同钢渣掺量的混凝土立方体抗压强度、抗折强度、荷载-挠度曲线。模拟结果与试验结果符合较好,验证了细观模型的正确性。     

钢渣骨料混凝土基本力学性能研究

通过正交试验研究钢渣粗骨料掺量(20%、40%、60%)、细骨料掺量(20%、40%、60%)和砂率(0.38、0.40、0.42)对混凝土工作性能、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度的影响,得到钢渣骨料混凝土基本力学性能的变化规律。结果表明：钢渣作为骨料掺入混凝土能提高其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度,且在20%～60%的掺量变化区间内,随着钢渣掺量的提高,钢渣骨料混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度有不同程度下降,同时会对混凝土的流动性能造成不利影响。通过极差分析,最终得出当钢渣砂掺量为20%、钢渣石掺量为20%,砂率为0.38时,制备出的C40钢渣骨料混凝土在力学性能及实际应用上较为优良。钢渣骨料混凝土基本力学性能的改良与钢渣骨料与水泥石的胶结密切相关。     

钢渣沥青混合料探讨

钢渣作为炼钢的副产品 ,具有较好的路用特性。探讨应用经氧化的钢渣 (以下简称为老渣 )能开发生产优质的沥青混合料     

水泥钢渣EPS材料力学性能试验研究

以水泥为胶凝材料,钢渣为掺合料,加入棉花秸秆纤维、EPS颗粒,研究以一定配合比制备成具有一定强度的砌块。砌块具有质轻、保温性好、降低成本、节约资源、提高废物利用等特点,是一种新型绿色建材。     

钢渣沥青混合料疲劳性能及改善机理

采用钢渣替代部分粗集料,制备了4种钢渣掺量的沥青混合料,并对其进行不同应变水平下的四点弯曲疲劳试验,分析钢渣掺量和应变水平对混合料疲劳性能的影响,以揭示疲劳性能改善机理.结果表明:随着钢渣掺量的增加,沥青混合料疲劳寿命呈先增加后降低的趋势,峰值出现在钢渣掺量为30%(质量分数)时;钢渣沥青混合料初始劲度模量和疲劳寿命均随着应变水平的增大而降低;疲劳损伤演化过程可分为失稳、平衡、失效3个发展阶段,疲劳失效劲度模量衰减比S_r/S_(50)小于50%,并随着应变水平的增大而逐渐减小;疲劳裂纹扩展主要发生在矿料-沥青界面处,且受应变水平影响较大;钢渣的化学性质和表面构造在改善界面相结构方面起到了交互黏附和嵌入锚固作用,用钢渣作为粗集料可显著提升沥青混合料的疲劳性能.     

水玻璃种类对聚合物改性碱激发矿渣性能的影响

从水化过程、力学性能、收缩性能等方面系统研究了2种水玻璃对苯丙乳液（SA乳液）改性碱激发矿渣（AAS）性能的影响及其作用机理,以期指导SA乳液在AAS中的应用.结果表明：钾水玻璃（PWG）加速矿渣水化进程的能力强于钠水玻璃（SWG）;SA乳液不影响AAS的水化进程,不会阻碍水化硅酸钙/水化硅铝酸钙的生成,但会抑制水滑石的生成;SA乳液显著降低了AAS的抗压强度,并且对PWG激发AAS的影响强于SWG激发AAS;AAS的抗折强度随着SA乳液掺量的增加呈先增大后减小的趋势,在SWG与PWG激发AAS中,SA乳液的最佳掺量分别为2.5%与5.0%;PWG激发AAS在14 d内的总变形量高于SWG激发AAS,SA乳液可显著降低硬化浆体的总收缩量.     

钢渣及其沥青混凝土中重金属污染风险评估

论文评价了钢渣原料和钢渣作为集料形成的钢渣沥青混凝土中重金属的环境污染风险。采用重金属全量实验方法,表明钢渣存在着含量较高的重金属元素,但是浸提实验表明了钢渣中重金属的浸出量很低,均满足环境要求,且随着钢渣粒径的增大,浸出量降低。沥青混凝土中重金属浸出量低于钢渣原料,这是由于沥青包裹在钢渣的表面对钢渣内重金属有一定的固封作用,能够避免钢渣与浸提液浸出,降低了其释放机率。     

组成和温度对重构钢渣结构及早期水化活性的影响

在转炉钢渣中添加电炉渣和粉煤灰,通过重新加热来模拟炉外高温重构过程,运用岩相、XRD、强度试验及水化热测定等手段,研究了重构钢渣的组成、结构及其胶凝性能.结果显示:随着粉煤灰的增加,重构钢渣中硅酸盐矿物减少,而随着电炉渣的增多;其硅酸盐矿物增多;温度升高,低碱度重构钢渣硅酸盐矿物晶体尺寸增大,高碱度重构钢渣Alite矿增多,且矿物结构完整,游离氧化钙大幅减少.其中GB40-1350重构钢渣样品的3d水化热相比于原钢渣增加1.9倍,GBF15-1350重构钢渣样品替代30%水泥熟料后的水泥净浆28d抗压强度达到纯水泥净浆强度的99.9%.     

基于大型直剪试验的高炉矿渣粉煤灰混合料力学特性研究

依托包钢新体系2 250 mm热轧车间的地基处理工程对混合料的力学特性进行研究;借助大型直剪仪对不同围压和含水率的混合料进行直剪试验,分析了混合料在不同条件下的抗剪强度、力学参数以及从混合料剪切“翻滚 跳跃”现象的角度对相应的剪应力 剪切位移关系曲线上下波动情况进行分析;通过线性回归分析得到含水率与粘结力和内摩擦角的关系曲线。结果表明:当含水率相同时,随着法向应力的增加,混合料的抗剪强度峰值逐渐增大;相同法向应力作用下,随着含水率的增加,混合料的抗剪强度逐渐降低;随着含水率的增加,粘结力和内摩擦角逐渐降低,并且含水率的变化对粘结力的影响程度较内摩擦角大;当剪切位移处于试样长度的1/60~1/10时,剪切“翻滚 跳跃”现象最为明显,相应的剪应力 剪切位移曲线所出现的上下波动幅度也最大。     

钢渣代砂对砂浆的强度和工作性能的影响

将钢渣晒干破碎后过4．75mm的筛作为细集料取代砂来制备钢渣砂浆,钢渣取代砂的掺量分别为0、20％、40％、60％、80％、100％,对钢渣代砂砂浆的物理力学性能进行了试验研究。试验结果表明：钢渣掺量对新拌砂浆的工作性影响明显,砂浆拌合物的稠度随钢渣掺量的增加呈先增大而减小的趋势,在钢渣掺量为40％时,稠度最大,密度最大,保水性最好。砂浆的弹模和立方体抗压强度随钢渣掺量的增加呈先增大后减小。     

补偿收缩钢渣混凝土应力-应变关系试验

以废弃钢渣为粗骨料制备补偿收缩钢渣混凝土试件,并对其进行抗压强度、弹性模量及泊松比试验,分析了水灰比对补偿收缩钢渣混凝土试件破坏形态、抗压强度、变形及应力-应变关系的影响.结果表明:补偿收缩钢渣混凝土试件破坏形态与普通混凝土相似,但前者出现裂缝时间较晚,裂缝发展速度较快,峰值应变较小;随着水灰比的减小,补偿收缩钢渣混凝土试件的抗压强度逐渐增大,弹性模量先增后减;补偿收缩钢渣混凝土试件的变形、应变和弹性模量均小于普通混凝土,泊松比是普通混凝土的2~3倍.由于补偿收缩钢渣混凝土内部含有的缺陷和空隙较少,其应力-应变关系曲线的线性阶段较长,曲线反弯点不明显.基于补偿收缩钢渣混凝土试验结果,提出了补偿收缩钢渣混凝土峰值应力、峰值应变、弹性模量和泊松比的计算方法,建立了补偿收缩钢渣混凝土应力-应变关系模型,此模型计算结果与试验结果吻合较好.     

基于响应面法的三元聚合物砂浆力学性能

通过响应面法的Box-behnken试验设计方法构建二次多项式回归方程,对氯乙烯、乙烯和乙烯醚三元聚合物砂浆配合比进行优化,并结合宏观性能与微观形貌进行机理分析.结果 表明:所建模型在试验范围内能较准确地预测结果,响应面法用于三元聚合物砂浆配合比优化具有准确性与科学性;对28 d抗压强度影响强弱顺序依次为水灰比、减水剂掺量、聚合物掺量;对28 d抗折强度和黏结强度影响强弱顺序为聚合物掺量、水灰比、减水剂掺量;将28 d黏结强度最大值、抗折强度最大值和抗压强度最小值(折压比最大)作为目标优化值,得出三元聚合物砂浆的最优配合比为:聚合物掺量为12％,水灰比为0.42,减水剂掺量为1.12％.