基于土聚水泥生土材料改性试验研究

生土材料是一种传统的古老的生态建筑材料,但由于强度低,耐水性差难以在现代建筑工程中发挥作用.本文提出了一种以偏高岭土作为主要原材料的土聚水泥用于生土材料改性,通过试验分别研究了碱性激发剂掺量、激发剂种类以及促硬剂对土聚水泥改性生土材料力学性能及耐水性影响.研究结果表明,采用浇筑成型的方式,土聚水泥改性生土材料,其28 d抗压强度可达到18.0 MPa,软化系数为0.90.土聚水泥非常适合用于生土材料改性.     

不同细度水泥的水化特性及其对水泥砂浆自愈合性能的影响

研究了不同细度水泥的水化热、水化产物和力学性能,以及水泥细度和养护条件对预制裂缝的水泥砂浆强度恢复率和裂缝愈合的影响.结果表明:随着水泥比表面积增大,水泥水化放热量峰值越高,相同龄期下的水化程度越高;预制裂缝试块在自然养护、标准养护和水中养护90 d后的强度恢复率呈现出来相似的规律,均随着细度增加而逐渐减小;比表面积为254 m2/kg和407 m2/kg的水泥制成的砂浆试块,预制裂缝的初始最大宽度都为0.070 mm,前者水中养护90 d后裂缝基本愈合;而后者的裂缝愈合率只有57.1%.     

700～900密度等级渣土陶粒的研制及其性能

研究了粉煤灰、污泥和秸秆对渣土陶粒密度等级的影响,通过原材料配方和工艺参数优化制备出700～900密度等级的渣土陶粒,并对其进行了宏观性能和微观结构分析.结果表明:当焙烧温度为1 150℃时,渣土陶粒的堆积密度随着粉煤灰、污泥和秸秆(质量分数)的增加而逐渐降低;渣土-粉煤灰最适合制备渣土陶粒,当渣土(质量分数)为60%～83%,粉煤灰(质量分数)为17%～40%,焙烧温度为1 170～1 250℃时,可制备出700～900密度等级且粒径不同的渣土陶粒;对于同一粒径渣土陶粒,当密度等级由900降至700时,其筒压强度由12.6MPa降至4.9MPa;低密度等级渣土陶粒的内部孔径比高密度等级渣土陶粒的大,且连通孔较多;对于同一密度等级的渣土陶粒,小粒径陶粒内部封闭孔的比率较大,孔结构密实程度较高.     

渗透型有机硅涂覆方式对砂浆防护性能的影响及机制研究

通过接触角、渗透深度、吸水率这3个参数,研究了有机硅涂覆方式对水泥砂浆防护性能的影响,并采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪、X射线衍射(XRD)仪、超景深显微镜、扫描电镜(SEM),对砂浆试件的化学结构、矿物组成及微观形貌进行了表征.结果显示:有机硅的最佳涂覆方式为1次涂覆,涂覆量为250g/m~2;有机硅与砂浆试件作用的机制是通过缩合反应生成特征峰为1037cm~(-1)的稳定Si—O键,形成有机硅树脂而使试件表面粗糙度减小,长链的—R基作为疏水端排列在水泥砂浆表面及毛细孔道内,从而起到防护作用.     

废弃混凝土掺量对陶粒性能和微观形貌的影响

采用建筑垃圾中的混凝土和红砖为原料,粉煤灰和铁粉为外加剂进行试验。考察了物料配比、外加剂掺入量对陶粒堆积密度、表观密度、吸水率和筒压强度的影响。试验表明陶粒的最佳配方为46.5%混凝土、46.5%红砖、5%粉煤灰、2%铁粉;工艺为预热温度500℃、预热时间为40 min,焙烧温度1 200℃、焙烧时间15 min。得到的建筑垃圾陶粒堆积密度为0.71 g/cm3、表观密度为1.71 g/cm3、吸水率为0.23%、筒压强度为11.60 MPa;微观分析陶粒主晶相为SO2和正长石,且其孔隙均匀,出现少量连通孔。     

微波法再生污泥活性炭对水中重金属的吸附特性

研究了微波再生条件对污泥活性炭吸附水中重金属效果的影响,探究了其对水中重金属的吸附动力学过程。结果表明随着微波再生功率的增加,再生污泥活性炭对重金属离子的吸附去除率增大,均大于70%。随着微波再生时间的延长,再生污泥活性炭对重金属离子的吸附去除率呈现先增大后稳定的趋势。随着微波次数的增加,再生污泥活性炭对Cu2+、Zn2+、Pb2+和Cd2+的吸附去除率逐渐减少,微波再生的次数最好控制在5次以内。再生污泥活性炭对重金属离子(Cu2+、Zn2+、Pb2+和Cd2+)的吸附符合Langmuir等温式,属于拟二阶动力学模型。     

利用脱硫石膏制备石膏基胶凝材料砌块的研究

以利用轮窑及烧结制品余热煅烧脱硫石膏制备的建筑石膏为主要原料,通过掺加粉煤灰、水泥、矿渣粉掺和料后,在石灰的激发下制备石膏基胶凝材料及制品.利用正交试验考察各掺加料对胶凝材料强度的影响,以正交试验所得最佳配合比为基础,采用了优化配合比进行验证试验,研究了制备石膏砌块的可行性,并通过XRD和SEM分析了改善胶凝材料强度的机理.结果表明,粉煤灰和矿渣粉的掺加量是影响胶凝材料强度的关键因素;以建筑石膏75.0％、粉煤灰12.0％、矿渣粉3.0％、水泥7.0％、石灰3.0％的胶凝材料制作的KP 600 mm×500 mm×100 mm空心石膏砌块,表现密度可降到794 kg/m3,断裂荷载达2216N.     

植物纤维增强生土材料结构与性能

在分析改性前后植物纤维表面性状差异的基础上,研究了植物纤维改性状况、种类和掺量对黄河泥沙基生土材料力学性能、耐水性和微观结构的影响.结果表明:黄麻纤维和秸秆纤维经过改性作用后,其表面积和粗糙度显著提高;当改性黄麻纤维掺量(体积分数)为0.8%~1.2%时,生土材料的力学性能和耐水性均显著提高;当掺入原状黄麻纤维时,生土材料的抗压强度随着其掺量的增加而降低;当掺入原状和改性秸杆时,生土材料的耐水性随着其掺量的增加而降低;改性黄麻纤维与基体材料之间黏结紧密,能起到增强生土材料的作用.     

生土泡沫混凝土的制备及其性能EI北大核心CSCD

以生土、水泥、聚羧酸减水剂及自制微生物发泡剂为原材料,采用先预制气泡再与水泥浆体混合的方法,制备了不同密度等级的生土泡沫混凝土,研究了泡沫掺量对生土泡沫混凝土干密度、抗压强度、导热系数、吸水率及其孔结构的影响.结果表明:当水泥用量为128.4~583.4 kg/m^(3),生土用量为64.2~291.7 kg/m^(3),减水剂用量为0.6~3.0 kg/m^(3),泡沫掺量为固体材料总质量的6.1%~26.4%时,制成了300~1200 kg/m^(3)密度等级的生土泡沫混凝土,其抗压强度为0.8~10.3 MPa,导热系数为0.08~0.27 W/(m·K),吸水率为6.5%~67.7%,满足泡沫混凝土的相关性能要求.