铁尾矿粉的活性及在混凝土中的增强效应

进行了掺磨细铁尾矿粉的水泥标准胶砂试验,引入活性指标、强度贡献值、强度贡献率等概念对富硅铁尾矿粉在不同养护条件下的活性及在混凝土中的增强效应进行了表征。结果表明：铁尾矿粉比表面积的增加对铁尾矿活性影响较小,而养护条件对其活性影响显著;铁尾矿粉在标准养护、90 ℃热水养护及200 ℃高温养护下基本不具备火山灰活性,对混凝土的增强效应以微集料填充效应为主;蒸压养护条件下具备明显的反应活性,对混凝土的增强效应显著,比表面积为751 m²/kg 、掺量为20%的铁尾矿粉3、28、56 d的强度贡献率分别达到23.5%、27.3%、30.9%;铁尾矿粉的比表面积根据构件养护条件的不同以500~750 m²/kg为宜,对水泥的替代量以20%为佳。     

梯级粉磨制备铁尾矿矿渣基胶凝材料

运用梯级粉磨技术制备铁尾矿矿渣基胶凝材料(TSBC）,研究了梯级粉磨时间组合、材料配比和助磨剂对TSBC粉料粒度分布与浆体强度的影响,通过压汞、X射线衍射(XRD）和扫描电镜(SEM）研究了TSBC浆体的亚微观结构及水化产物,探讨了利用TSBC和铁尾矿砂制备活性粉末混凝土的可行性.结果表明：合理的梯级粉磨时间组合有利于TSBC粉料的颗粒分布宽化和亚微米级铁尾矿颗粒含量的增加,可改善TSBC浆体的孔结构和提高强度;材料配比主要通过影响TSBC的水化活性而影响浆体早期强度;掺入适量助磨剂使TSBC粉料粒径细化,增强组分的胶凝活性和填充效应,利于改善TSBC浆体的孔结构和提高强度;TSBC和原状铁尾矿砂可用于制备活性粉末混凝土.     

铁尾矿来源对其易磨性及活性的影响

通过粉磨时间、强度测定和活性指数指标研究了迁安和密云两种不同来源铁尾矿粉磨特性及其活性差异,并通过活性Si4+和Al3+溶出量及孔结构和SEN测试对其活性差异进行了分析.试验结果表明:不同来源铁尾矿因其化学成分及组成的矿物差异,使其易磨性、力学性能及活性均有差异.密云铁尾矿的易磨性显著高于迁安铁尾矿,且其活性Si4+和Al3+溶出量高于迁安铁尾矿,从而使其活性、力学性能及孔结构分布均优于迁安铁尾矿.     

养护制度对富硅铁尾矿粉的活性及其浆体结构的影响

研究了富硅铁尾矿粉的细度和养护制度对铁尾矿活性及其水泥胶砂强度的影响,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及压汞仪测试了铁尾矿水泥浆体在不同养护制度下的水化产物及孔结构分布。结果表明:铁尾矿粉磨至一定细度后其活性具有随细度增长变化不明显的特性;标准养护、90℃热水养护及200℃高温干热养护下,富硅铁尾矿粉的活性较低,主要起物理填充作用;蒸压养护激发了富硅铁尾矿粉的火山灰活性而形成大量C-S-H凝胶。90℃热水养护及200℃高温干热养护可降低铁尾矿水泥浆体中有害孔的数量,但增加浆体的孔隙率,而蒸压养护可细化浆体的孔径并显著降低孔隙率。     

粗骨料的等轴率、圆度和球度及其相互关系

运用图像分析软件(IPP软件)测定了石灰石和铁尾矿废石粗骨料的三轴特征、圆度和球度,采用统计产品与服务解决方案软件(SPSS软件)对不同粒级石灰石和铁尾矿废石粗骨料的等轴率、圆度和球度进行了统计分析,并建立了三者之间的相互关系.结果表明:不同粒级石灰石和铁尾矿废石粗骨料的等轴率、圆度、球度分布均近似符合正态分布;等轴率、圆度、球度这3个指标用于评价不同品种、不同粒级粗骨料的粒形特征具有良好的一致性;粗骨料球度与等轴率、圆度之间能够建立显著性极高的二元线性回归方程.     

预应力孔道压浆料的性能影响因素研究

采用自制压浆剂配制预应力孔道压浆料,研究了搅拌参数、水泥品种、水胶比及矿物掺合料种类对压浆料浆体的工作性、膨胀性、力学性能及耐久性能的影响。研究结果表明:适当的高速离心搅拌可有效提高压浆料浆体的流动性及保水性;采用自制压浆剂配制的压浆料可在较大水胶比范围获得较好的工作性能、较高的力学性能及很高的耐久性能,但与水泥品种之间存在适应性问题;矿物掺合料对浆体各方面性能影响差异较大,其中石灰石粉在一定程度上对于提高压浆料浆体的工作性能效果最好。     

粉磨方式对铁尾矿-矿渣基胶凝材料的性能影响

通过激光粒度分析、RRB(Rosin-Rammler-Bennett)方程拟合、强度测定、X-射线衍射(XRD)测试及孔结构测试等手段,研究了混合粉磨、单独粉磨、梯级粉磨这三种粉磨方式对铁尾矿-矿渣基胶凝材料的性能的影响.结果表明:在粉磨能耗相等的条件下,梯级粉磨制备的铁尾矿-矿渣基胶凝材料的颗粒群分布、强度、水化进程及孔结构优于混合粉磨和单独粉磨.另外,在常温下,利用梯级粉磨制得的铁尾矿-矿渣基胶凝材料与尾矿砂配合,制备了28 d抗折强度24.4 MPa、抗压强度97.0 MPa的高强砂浆.     

超高性能混凝土用于配制泡沫混凝土的技术研究

以超高性能混凝土为研究对象,从发泡剂、浆体碱度、稳泡剂等角度出发,研究了超高性能混凝土用于配制泡沫混凝土的性能发展规律。结果表明:随着铝粉掺量的增加,试件的干密度和力学性能逐渐降低,当铝粉掺量为0.20%时,干密度的降低幅度不显著,而力学性能的降低幅度较大;掺入5%电石渣可在提高试件力学性能的同时,保持干密度不显著变化;随着碳酸钠掺量的增加,试件干密度和力学性能均呈显著提高趋势,其不宜用于提高浆体碱度;随着硬脂酸钙掺量的增加,超高性能泡沫混凝土的干密度和力学性能略有改善,但并不显著。