磷渣-水泥复合及碱磷渣胶凝材料力学性能实验研究

采用磷渣以20％、40％和60％的比例取代水泥制备磷渣-水泥复合胶凝体系(PSC-X)以及用浓度分别为6 mol/L、8 mol/L、10 mol/L和12 mol/L的NaOH溶液制备碱激发磷渣胶凝体系(PSA-X).测试了两种体系的标准稠度用水(NaOH溶液)量、凝结时间、胶砂抗折强度和抗压强度,并结合XRD、TG-DSC和SEM-EDS等技术手段对其进行了物相组成及微观形貌的分析观测.研究结果发现:磷渣的掺入使PSC-X体系的标准稠度用水量降低了13.6％左右.而凝结时间却明显延长.增加NaOH溶液的浓度,PSA-X体系的标准稠度用液量也随之增加,且均高于PSC-X体系.凝结时间则较PSC-X体系明显缩短.适量掺入磷渣,能明显提高水泥胶砂试件的抗压强度;PSA-X体系的抗压强度发展良好,其强度值随激发剂浓度提高而呈下降趋势.PSC-X体系主要有Ca(OH)2、C-S-H凝胶、AFt和C4AHx等水化产物,而PSA-X体系则是Ⅰ型C-S-H凝胶,还有一定量的方沸石存在.     

玄武岩复合材料筋增强ECC受拉性能及裂缝控制机理

工程水泥基复合材料(ECC)因其高韧性和多缝开裂特性成为研究热点,纤维复合材料(FRP)因具有抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性好等优点而受到广泛关注。为研究玄武岩复合材料(BFRP)筋增强ECC(BFRP-ECC)的受拉性能以及筋材对基体的裂缝控制机理,考虑了基体类别和配筋率等因素,对ECC狗骨试件、BFRP-ECC和BFRP-砂浆薄板试件进行了单轴拉伸试验,同时借助数字图像相关法(DIC)技术获得了试件受拉过程中的全场应变和开裂状态,基于Richard的弹塑性应力应变公式提出了BFRP-ECC单轴受拉应力应变本构模型。结果表明:BFRP-ECC的极限拉应力随配筋率的增加而增大;ECC基体对复合材料的受拉性能增强效果优于砂浆基体,同时以ECC为基体的复合材料在裂缝间距和宽度控制上都明显优于以砂浆为基体的复合材料;BFRP筋能增加BFRP-ECC裂缝处的桥连应力,减小裂缝间距和宽度,增加裂缝数量。本文建立的BFRP-ECC单轴受拉应力应变本构模型与试验数据吻合良好,较好地反映了BFRP-ECC受拉应力应变关系。     

水玻璃碱浓度和模数对碱矿渣胶凝材料孔隙液化学组成影响试验研究

利用固液萃取法提取碱矿渣胶凝材料孔隙液,对孔隙液碱度和各离子浓度进行表征,并与硅酸盐水泥进行对比.同时研究了水玻璃碱浓度与模数对碱矿渣胶凝材料孔隙液化学组成的影响.结果表明:碱矿渣胶凝材料孔隙液的pH值较硅酸盐水泥低;孔隙液中的离子以钠为主.碱矿渣胶凝材料孔隙液中钠、硅、硫离子浓度随着水玻璃碱浓度的增加而增加;钙、镁、铝离子浓度则随着水玻璃碱浓度的增加基本呈下降趋势.碱矿渣胶凝材料孔隙液中钠离子和钾离子浓度随着模数的提高先上升后下降,在模数为1.5时达到最大,而钙、镁、铝离子浓度则在水玻璃模数为1.5时达到最低,水玻璃模数对孔隙液中硅、硫离子浓度没有显著的影响.随着水玻璃碱浓度的升高,碱矿渣胶凝材料孔隙液pH值呈上升趋势;随着水玻璃模数的增大,碱矿渣胶凝材料孔隙液pH值基本呈现出先增大后减小的趋势,pH值在水玻璃模数为1.5时达到最大值.     

富水环境下钢渣骨料体积膨胀行为及抑制方法研究现状综述

钢渣骨料物理力学性能与天然砂石相似,富水环境下钢渣骨料产生体积膨胀是制约其在工程中应用的主要障碍.首先对钢渣骨料的物理力学性能和化学组成进行了综述;分析了富水环境下引发钢渣骨料体积膨胀的主要因素;继而对现有的抑制钢渣骨料体积膨胀技术措施进行了介绍,分析比较了其优缺点;最后提出可借鉴建筑废弃物再生骨料改性技术对钢渣骨料进行表面改性处理,提高钢渣骨料抵抗水分侵入能力,消除钢渣骨料内部膨胀组分遇水发生化学反应,产生膨胀的前提条件,为促进钢渣的资源化利用提供了一条新的思路.     

内掺渗透结晶型防水材料混凝土自愈性能研究

为了更好地阻止混凝土裂缝导致混凝土结构耐久性的劣化,试验将水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)内掺入混凝土中,研究该材料对混凝土裂缝自愈合性能的影响。试验采用内掺量为0%、1%、2%、3%的水泥基渗透结晶型防水材料的混凝土,通过对其抗压强度回复率,劈裂抗拉强度回复率和二次抗渗压力的测定,确定了该材料的最佳掺量,并采用扫描电镜对其微观结构进行了分析。试验结果表明,内掺量为1%的水泥基渗透结晶型防水材料的混凝土自愈合性能最佳,混凝土内部晶体的数量增加和形貌改变是其自愈合性能提高的根本原因。     

碱矿渣混凝土氯离子扩散试验研究

采用氯离子非稳态自然扩散试验测试了碱矿渣混凝土的氯离子扩散系数,并与对比水泥混凝土进行比较。研究了水玻璃碱当量与模数对碱矿渣混凝土氯离子扩散系数的影响。结果表明:由于孔结构更好,碱矿渣混凝土氯离子扩散系数较对比水泥混凝土低,具有较好的抗氯离子侵入能力。水玻璃碱当量增加,碱矿渣混凝土氯离子扩散系数有所降低。碱当量一定时,氯离子扩散系数随模数增加,先呈现减小趋势,在模数为1.5左右达到最低值,随后氯离子扩散系数有增加趋势。不同于普通水泥混凝土,当碱当量与模数变化时,混凝土电导率不适合用于评价碱矿渣混凝土的孔结构。     

碱激发剂对碱矿渣混凝土高温后抗压强度的影响研究

研究了激发剂碱浓度和模数对碱矿渣混凝土经高温作用后抗压强度的影响.结果表明,对于水胶比为0.45的碱矿渣混凝土,当水玻璃模数低于1.5时,随着碱浓度的增加,碱矿渣混凝土高温后的残余抗压强度先提高后降低,碱浓度为6％时最高;而当模数为2.0时,碱浓度为8％的残余抗压强度最高.当碱浓度低于6％时,水玻璃模数与碱矿渣混凝土高...     

利用Python研究缓凝剂对磷建筑石膏性能的影响

主要研究了多聚磷酸钠、骨胶、聚乙烯醇三种缓凝剂分别对磷建筑石膏在凝结时间、抗压强度、抗折强度的影响.通过Python软件进行数据整合,利用Linear regression进行强度预测,对磷建筑石膏的抗压强度、抗折强度的模拟值与试验值对比,并验证Linear regression的合理性.结果表明:三种缓凝剂都会对磷建筑石膏的性能产生一定的影响,骨胶缓凝剂是最佳缓凝剂.     

铜渣胶凝材料高温力学性能的实验研究

利用工业固体废弃物铜渣制备无机胶凝材料,并对其胶砂试件的高温力学性能进行了实验研究.分别制备了普通硅酸盐水泥-铜渣复合胶凝体系(CSC-x)和碱激发铜渣胶凝体系(CSA-x),测试了常温及100℃、200℃、400℃、600℃、800℃、1000℃、1200℃高温作用后的质量损失、残余抗折强度和残余抗压强度.结果表明:200℃后,CSA-x体系的质量损失率低于CSC-x体系;CSA-x体系表现出较好的耐高温性能,1200℃高温作用后CSA-x体系的残余抗压强度为常温时的3～4倍.     

改性轻骨料混凝土高温抗压性能及微观结构

采用骨料表面裹覆处理措施改善轻骨料混凝土抗高温爆裂性能,设计了2类改性陶粒混凝土,测试了200,400,600,800,1 000,1 200℃高温作用后改性陶粒混凝土的高温爆裂情况及相对残余抗压强度.通过扫描电镜(SEM)观察了高温后改性陶粒混凝土中骨料-水泥界面过渡区的微观结构.结果表明:改性陶粒混凝土的抗高温爆裂性能较普通陶粒混凝土和普通混凝土提升显著.随着温度的升高,改性陶粒混凝土残余抗压强度不断劣化;在1 200℃高温后,普通陶粒混凝土严重爆裂,而改性陶粒混凝土仍有25%~35%的相对残余抗压强度.同时探讨了改性轻骨料混凝土耐高温性能的作用机理.