钢渣粉硅灰混凝土的力学性能及耐久性研究

通过试验测试分析了钢渣粉单掺以及与硅灰二元复掺混凝土在不同配合比下的和易性、力学性能和耐久性能,并基于改性前后混凝土微观结构特征的测试分析揭示了钢渣粉单掺以及与硅灰二元复掺对混凝土材料的改性机理。试验研究结果表明:钢渣粉取代混凝土中水泥最适宜的比例是10%,此时混凝土的力学性能和耐久性能都得到有效的提高,掺量20%的钢渣混凝土与普通硅酸盐混凝土各项性能相近。钢渣粉与硅灰的二元复掺可以使混凝土的力学性能和耐久性得到显著提高。钢渣粉在混凝土中的作用有两个:一是作为活性胶凝材料发生水化反应,但其活性比水泥低;二是微集料效应,分散水泥颗粒填充混凝土的孔隙,提高混凝土的密实度。     

再生砖粉在水泥基材料中的应用进展

介绍了再生砖粉的物理化学特性和水化活性潜质,综述了再生砖粉对水泥基材料的水化、工作性、力学性能和耐久性等方面的影响,分析了其作用机理,并指出了有待进一步研究的问题。     

钢渣矿渣复合粉砼活性激发及性能研究

钢渣的化学组分与水泥熟料相似,是一种具有潜在活性的胶凝材料,本文通过化学激发的方式在增加钢渣矿渣复合粉的活性,应用于砼生产,并对砼工作性能、力学性能和耐久性等进行分析。试验证明,钢渣矿渣复合粉可以通过活性激发广泛应用于砼中,提高砼的性能。     

高磷钢渣粉在普通混凝土中的应用研究

作为钢渣粉中的一种,高磷钢渣粉由于P元素含量偏高,导致水泥胶凝材料凝结时间长、早期强度低、利用率偏低。本文以高磷钢渣粉为例,通过对高磷钢渣粉的粒度分布、化学组成、矿物组成、活性特点及对混凝土的填充密实作用等方面的研究,分析高磷钢渣微粉的特性。将高磷钢渣微粉分别取代水泥、矿粉及与矿粉、粉煤灰复合掺加,研究高磷钢渣微粉作为混凝土掺和料使用时对混凝土性能的影响规律。     

石灰石粉对水泥混凝土性能影响的研究进展

从石灰石粉对C3S、C3A和水泥混凝土水化影响方面入手,阐述了水泥-石灰石粉胶凝体系的水化特性,并在此基础上,进一步从石灰石粉对水泥基材料流变性、强度、尺寸稳定性、耐久性的影响等方面,综述了水泥-石灰石粉胶凝材料的国内外研究现状.针对现有水泥-石灰石粉基材料研究存在的问题,探讨了全面、系统研究水泥-石灰石粉胶凝体系的重要性.     

钢渣砂粉煤灰砌筑砂浆的研制

文中利用经蒸汽处理制成的钢渣胶凝细集料,与水泥、粉煤炭一起配制砌筑砂浆。结果表明:钢渣砂粉煤灰砌筑砂浆比用水泥、石灰膏、砂配制的普通砂浆强度高,水泥用量少。其主要机理是:钢渣具有一定胶凝特性,且碱度高,对粉煤灰水化具有激活性,并与水泥粉煤浆胶结成一整体。     

钢渣粉-脱硫石膏对饰面砂浆性能的影响及机理初探

通过X射线衍射及扫描电镜对饰面砂浆的水化产物进行微观分析,研究了钢渣粉-脱硫石膏对水泥基饰面砂浆性能的影响。结果表明:钢渣粉-脱硫石膏既能有效地抑制饰面砂浆的初次泛碱,也有效地阻止了二次泛碱的发生;掺入改性的S95矿粉可提高砂浆的强度和硬化体积密度;对砂浆的吸水率影响不大。钢渣粉-脱硫石膏的加入,激发了S95矿粉的活性,促进了水泥的水化进程。并对机理进行了初步探索。     

白云石粉在水泥基材料中的水化活性研究

研究了白云石粉在水泥基材料中的水化活性,分析了白云石粉掺量和细度的影响。研究表明,白云石粉掺量为0~30%时,白云石粉在水泥基材料中的强度贡献率大于零,提高了水泥基材料的比强度;随白云石粉掺量增加,水泥-白云石粉胶凝体系的强度及白云石粉在水泥基材料中的活性指数先增大后减小,白云石粉掺量为5%时均达到峰值。随白云石粉细度增大,水泥-白云石粉胶凝体系强度和比强度及白云石粉在水泥基材料中强度贡献率及活性指数均先增大后减小。白云石粉在水泥基材料中发生了去白云石化反应,阻止钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化,并反应生成了水化碳铝酸钙(C3A·CaCO_3·11H_2O)。     

钢渣对磷酸钾镁水泥砂浆性能的影响

磷酸钾镁水泥(MKPC)是一种硬化快、早强高的胶凝材料,在其中掺入钢渣可对其性能有一定改善。为了研究钢渣对MKPC砂浆性能的影响,本文采用重烧氧化镁、磷酸二氢钾和缓凝剂配制而成磷酸钾镁水泥,骨料选用纯黄砂,并在其中掺入一定量的钢渣。测试了不同掺量的钢渣对MKPC砂浆的抗折抗压强度、变形及水化热。结果表明:掺加钢渣后,MKPC浆体的收缩变形和抗折抗压强度有明显改善,其中当钢渣粉掺量为10%时强度最佳。掺加钢渣后,水化热第二放热峰发生推迟,并且最高放热温度下降。     

钢渣微粉对超高性能水泥基复合材料性能的影响

研究了钢渣微粉的火山灰活性和不同掺量对低水胶比超高性能水泥基复合材料的水化热、流动度、抗折强度、抗压强度的影响规律。试验结果表明,钢渣微粉具有比较高的火山灰活性,28d的活性指数可达到87.1;钢渣微粉掺量为10%时,累积放热量达到最大;当钢渣微粉掺量大于10%时,随着掺量的增加,累积放热量随之减少;钢渣微粉颗粒近似球体,会提高极低水胶比超高性能水泥基复合材料的流动度;钢渣微粉的掺入使超高性能水泥基复合材料的抗折强度先增加后减小,钢渣微粉掺量为10%的超高性能水泥基复合材料抗折强度最高,高达25.8MPa;钢渣微粉掺量在0~20%内,抗压强度略有降低,但仍可满足超高性能水泥基复合材料强度要求。证明了钢渣微粉可作为胶凝材料制备极低水胶比超高性能水泥基复合材料的可能性。     

不同钢渣掺量对UHPC性能的影响研究

钢渣作为大宗固体废弃物在建筑材料领域的应用是节能减排的重要途经之一。本文研究了不同钢渣掺量对UHPC工作性、力学性能及收缩性能的影响规律,并通过TG/DTG及SEM分析其水化机理。结果表明,随着钢渣掺量的增加,UHPC的流动度呈不同程度增加,早期抗压强度和抗折强度降低幅度较大,但后期力学性能差距逐渐减小。UHPC的自收缩性能随着钢渣掺量的增加呈降低趋势。钢渣粉掺量占总胶凝材料的18%时,制备的UHPC的工作性能和自收缩性能仍较为优异,水化28d后力学性能增长较快。     

矿渣-钢渣发泡混凝土的制备及反应机理

为了实现高炉矿渣、转炉钢渣的高附加值综合利用,以水淬高炉矿渣和转炉钢渣为主要原料,加入少量的脱硫石膏、石灰和水泥熟料,通过铝粉发气制备发泡混凝土。测试了不同矿渣钢渣掺量制备的发泡混凝土制品3、7、28d的抗压强度和容重,并用扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了发泡混凝土制品养护过程中的水化产物和微观结构的变化。结果表明,钢渣掺量为30%、矿渣掺量为45%时,两者的协调性比较强,制品的抗压强度达到5.1MPa,绝干容重为625kg/m3;该凝胶体系中有钙矾石和C-S-H凝胶协同生成,且转炉钢渣的水硬活性明显低于水淬高炉矿渣。     

激发剂对钢渣胶凝材料性能的影响

以钢渣、矿渣、水泥熟料为主要原料,并掺入少量激发剂,成功制备了高强、高钢渣掺量的钢渣胶凝材料.探讨了激发剂、熟料掺量、钢渣掺量对钢渣胶凝材料性能的影响,并通过SEM,XRD分析了激发剂对钢渣胶凝材料浆体水化产物及水泥石微观结构的作用.结果表明:激发剂显著提高了钢渣的活性,从而大幅度提高了钢渣胶凝材料的早期性能;掺加激发剂后,钢渣胶凝材料3 d抗压强度可增加119.7%;激发荆对钢渣胶凝材料浆体水化产物种类的影响不大;与硅酸盐水泥浆体相比,钢渣胶凝材料浆体中C-S-H凝胶和Aft晶体含量明显增多,Ca(OH)2晶体含量显著降低.     

水泥基流态土固化剂的试验研究

为制备性能优良水泥基流态土固化剂,通过研究水泥基流态土固化剂中拌合用水与回填土的比例、固化剂掺量与回填土质量的比例和水泥基流态土固化剂的组成,确定水泥基流态土固化剂的最佳掺量,探讨增强固化土抗压强度的方法。采用扫描电子显微镜(SEM)观测水泥基流态土固化剂的微观结构和水化产物,分析水泥基流态土固化剂的加固机理。研究表明,在一定钢渣的情况下,选择硫酸钠(掺量4%)作为碱激发剂材料,调整合适比例的水泥-矿粉产生饱和Ca(OH)2,可保证强度有效增长。钙矾石膨胀填充固化土中的孔隙是提高固化土强度的主要因素。     

活性再生粉纤维增强应变硬化水泥基材料弯曲及拉伸韧性

通过扫描电子显微镜对再生粉的微观结构进行观测;利用X射线荧光和X射线衍射,对再生粉体及制备的水泥基材料的矿物组成和水化产物进行了测定;通过弯曲试验和单轴拉伸试验对再生粉体制备纤维增强应变硬化水泥基材料(FRCC)的力学性能进行了研究。结果表明：再生微粉以钙硅质氧化物和化合物为主,具有火山灰活性,可以增强其与基体间的二次水化反应,掺入再生粉体可有效提高FRCC的拉伸和弯曲强度;再生粉体-FRCC弯曲韧性随着纤维掺量的增加而提高,当纤维掺量(质量分数)达到2%时,FRCC具有典型的应变硬化特征;利用再生粉体等质量替代粉煤灰时,FRCC的极限应变有所降低,而极限荷载有较大程度提高,提高幅度均达到10%以上,且再生砂浆粉(RMP)、再生砖粉(RBP)比再生混凝土粉(RCP)制备的FRCC具有更好的应变硬化性能;验证了在满足材料韧性要求的情况下,利用再生粉制备应变硬化水泥基材料的可行性,对再生微粉在实际工程材料中的应用提供了参考。     

钢渣微粉水化性能研究

将钢渣微粉以不同的掺量掺入水泥中进行砂浆实验与水化热实验,研究钢渣微粉潜在胶凝性的发展。结果表明:钢渣微粉的掺入会降低水泥的胶凝性能,但钢渣微粉水化后期的潜在胶凝性比水泥高。钢渣微粉可以提高砂浆的流动度、折压比,大幅降低水泥的水化热。     

利用钢渣制备矿物掺合料对混凝土性能的影响

为了提高钢渣的资源化利用率,利用钢渣制备了矿物掺合料,测试了钢渣粉自身的性能指标,并用钢渣粉取代矿粉配制了C30混凝土,研究了钢渣粉对混凝土力学性能、体积稳定性和耐久性能的影响。结果表明,钢渣粉的掺入可降低胶凝材料体系的总水化热,但对外加剂饱和掺量点和经时损失率影响较大。利用钢渣粉取代矿粉对混凝土的出机工作性影响不大;随着钢渣粉掺量的增多,混凝土的早期强度低,后期强度增进量较大;掺钢渣粉混凝土的收缩率、氯离子渗透系数及碳化深度均高于基准组;将钢渣粉作为矿物掺合料配制混凝土时需控制其掺量。     

复掺钢渣微粉水泥砂浆性能研究

测试了钢渣粉和锰铁矿渣粉在不同砂浆配合比下的流动度和力学性能,研究了不同掺量钢渣粉和锰铁矿渣粉复配的胶凝材料对水泥砂浆强度的影响。结果表明,掺入锰铁矿渣粉有助于提高钢渣粉的活性指数,用钢渣粉替代30%的水泥时,在钢渣粉中掺入25%锰铁矿渣粉,7 d活性指数达到67.4%,28 d活性指数80.3%,达到一级钢渣粉的技术要求。     

钢渣用作水泥混合材的试验探究

研究了钢渣与矿粉按1∶2、1∶1、2∶1、1∶0掺合的复合粉分别以25%、35%、50%、60%掺入水泥中,对水泥胶砂力学性能的影响,并采用XRD和SEM分析其水化产物。结果表明:随着钢渣掺量的增加,水泥胶砂强度降低,当钢渣掺量超过30%时,强度降低尤为明显,但所配制水泥的技术指标均符合GB/T 175—2007《通用硅酸盐水泥》的技术要求。较钢渣单掺,钢渣与矿粉复掺有利于水泥强度的发展,但大掺量钢渣(60%以上)造成水泥安定性不良。钢渣掺量控制在25%内可以作为混合材应用于水泥生产中。