聚丙烯纤维和高效减水剂双掺对铁尾矿粉泡沫混凝土抗冻性能的影响

铁尾矿粉泡沫混凝土由铁尾矿粉、水泥、粉煤灰、高性能矿物掺合料、泡沫剂、聚丙烯纤维、聚羧酸系高效减水剂等制成.本实验研究了聚丙烯纤维和聚羧酸系高效减水剂双掺对铁尾矿粉泡沫混凝土抗冻性能的影响及其微观结构,实验结果表明,聚丙烯纤维和聚羧酸系高效减水剂双掺大大提高了铁尾矿粉泡沫的抗冻性能,使铁尾矿粉泡沫混凝土的孔微观结构有了明显的改善.     

水性环氧树脂对铁尾矿加气混凝土力学性能及抗冻性的影响

目的研究水性环氧树脂的掺量对铁尾矿加气混凝土的吸水率、密度、抗压强度、冻融后的质量损失率和抗压强度损失率的影响.方法通过掺入不同掺量的水性环氧树脂制备铁尾矿加气混凝土试样,经冻融循环后,测试其质量损失和强度损失,重点分析水性环氧树脂掺量对加气混凝土抗冻性能的改善作用,并利用XRD和SEM等分析方法,研究不同掺量下加气混凝土试样的水化产物及结构特点.结果水性环氧树脂较为适当的掺量范围为3%~5%.当水性环氧树脂掺量大于3%时,制备试样的吸水率较为明显的降低;制备试样的密度有较大幅度的升高.当水性环氧树脂掺量为3%时,制备试样15次冻融循环后的质量损失率和抗压强度损失率开始较为明显的降低;当水性环氧树脂掺量大于3%时,试样的质量损失率和抗压强度损失率的降幅逐渐减小.结论当水性环氧树脂掺量为3%时,对加气混凝土的抗冻性开始起作用,15次冻融后试样的质量损失率和强度损失率分别为3.981%和20.019%;水化产物以托勃莫来石、C-S-H(II)和复合的交联的胶凝材料相为主.     

铁尾矿粉对混凝土界面过渡区粘结强度的影响

研究在2种养护条件下,不同铁尾矿粉掺量在多个龄期对界面过渡区(Interfacial Transition Zone,ITZ)粘结强度的影响.设计制作了花岗岩-胶砂试件,通过三点弯曲抗折试验,测试抗折强度,以抗折强度表征ITZ粘结强度.研究结果表明：ITZ的存在导致抗折强度降低,适宜掺量铁尾矿粉能够减小降低的程度;标准养护条件相比于早期高温养护更有利于铁尾矿粉混凝土ITZ长期粘结强度的增长;当铁尾矿粉的掺量为10%时,对ITZ粘结强度的增强效果最好.     

碱激发矿渣陶粒混凝土砌块高温后力学性能

为研究碱激发矿渣陶粒混凝土砌块高温后力学性能,完成了MU10和MU20两个强度等级常温下及历经400、600、700、800、900、1 000、1 100℃高温后各24个碱激发矿渣陶粒混凝土砌块抗压试验.发现MU10和MU20砌块高温后抗压强度在20～1 100℃间随历经温度的升高而线性降低.基于试验结果,建立了高温后碱激发矿渣陶粒混凝土砌块抗压强度随历经温度而变化的计算公式.     

碱矿渣混凝土配合比参数选择与设计方法

通过系统研究各配制参数（如：碱组分、水胶比、胶凝材料用量等）对碱矿渣混凝土28 d抗压强度的影响,深入分析了28 d抗压强度分布规律与方差间的关系。结果表明：碱矿渣混凝土28 d抗压强度符合正态分布,且与水胶比呈明显反比关系。在此基础上,提出了适用于碱矿渣混凝土的回归方程,确定了公式中回归系数α_a和α_b分别为0.796和0.897,得出了碱矿渣混凝土配合比参数选择与设计的具体方法。     

高温历程对碱矿渣混凝土残余抗压强度的影响

为了探明高温历程对碱矿渣混凝土残余抗压强度的影响,对不同升温速率（5、10 ℃/min）、恒温时间（1、2 h）和冷却方式（自然冷却、浇水冷却）作用后的碱矿渣混凝土残余抗压强度进行表征,并通过胶凝材料基体微观结构的高温变化对上述强度变化进行分析。结果表明：升温速率较快的情况下,当温度低于400 ℃时,热应力影响不明显,由于受热时长较短,残余强度较高;随着温度升至800 ℃,热应力影响显著,混凝土残余强度持续显著降低;800 ℃之后,热应力达到一定程度,较短的受热时长保证了较高的残余强度。恒温时间的延长会加剧胶凝材料基体结构及基体-骨料界面过渡区的劣化效应,从而引起混凝土残余强度的降低。浇水冷却降低了水化产物C-S-H凝胶的分解温度,并在混凝土内产生热应力,残余强度损失明显。     

碱激发矿渣混凝土空心砌块砌体抗压强度试验

为考察碱激发矿渣陶粒混凝土空心砌块(alkali-activated slag ceramsite concrete hollow block,简称AASCHB)砌体的轴心受压性能,完成了由强度等级为MU7.5、MU10、MU15的AASCHB和强度等级为Mb20、Mb25、Mb30的碱激发矿渣陶砂砂浆(alkali-activated slag mortar with pottery sand,简称AASM)砌筑的36个砌块砌体试件的轴心受压试验.试验结果表明:AASCHB砌体的抗压强度随AASCHB抗压强度的增大而增大;而AASM抗压强度对砌体抗压强度的影响相对复杂.用AASCHB和AASM砌筑的砌块砌体轴心抗压强度试验值普遍低于按GB 50003—2011《砌体结构设计规范》砌体轴心抗压强度计算公式的预估值.在《砌体结构设计规范》砌体轴心抗压强度计算公式的基础上,通过引入AASM特性系数,调整砂浆强度影响修正系数,建立了以AASCHB抗压强度和AASM抗压强度为关键参数的这类新型砌块砌体的轴心抗压强度计算公式.     

尾矿粉对充填体力学性能和微观结构的影响

研究掺入尾矿粉对井下充填体和矿渣硅酸盐水泥胶凝材料体系力学性能和微结构的影响,并利用XRD、SEM、MIP等测试手段分析两种体系下水化产物和孔隙结构的变化。研究结果表明:在尾矿粉取代尾矿砂量不超过20%时,充填体的流动性能会因体系中细颗粒尾矿粉的增多而提高;同时,充填体的抗压强度也会随着尾矿粉的掺入呈线性上升,这主要是因为尾矿粉的掺入改善了充填体的孔结构,降低了充填体中大孔径孔隙数量,从而提高了其抗压强度。尾矿粉取代胶凝材料则可以同时降低体系总孔隙率和孔径大小,提高试块的前期强度,但后期强度则会有所降低。     

建筑废料掺铁尾矿再生混凝土强度研究

采用建筑垃圾经破碎后得到的再生粗骨料代替天然粗骨料,铁尾矿代替天然砂作为细骨料,通过控制掺入量,经坍落度试验及立方体抗压试验得到再生粗骨料及铁尾矿对混凝土强度的影响。结果表明:仅采用再生粗骨料代替天然粗骨料时,附加水率为30%时再生混凝土强度最高;当再生混凝土中掺加铁尾矿时,附加水量0%,铁尾矿掺量为60%时强度较高。     

碱矿渣陶粒混凝土基本性能试验研究

为了解决碱矿渣胶凝材料收缩过大限制其应用的问题,将陶粒和陶砂掺入碱矿渣胶凝材料中形成碱矿渣陶粒混凝土.完成了252个碱矿渣陶粒混凝土试件的试验,考虑了水灰比、砂率、粉煤灰质量分数、水玻璃模数、氧化钠质量分数等关键参数对碱矿渣陶粒混凝土抗压强度和干缩率的影响.试验结果表明,碱矿渣陶粒混凝土的28d边长为100 mm立方体的抗压强度为45~55 MPa,碱矿渣陶粒混凝土的28 d干燥收缩率为1.8×10~(-4)~4.4×10~(-4).当水灰比、粉煤灰质量分数、水玻璃模数、氧化钠质量分数增大时,抗压强度减小,干缩率增大;砂率增大时,抗压强度增大,干缩率减小.     

石灰掺量对铁尾矿蒸压混凝土性能的影响

通过正交试验对不同配比的铁尾矿蒸压混凝土的强度进行极差分析,在得到较优配比的前提下,通过改变石灰掺量研究石灰掺量对铁尾矿蒸压混凝土的力学性能和抗冻性能的影响. 实验结果表明:蒸养条件提高了铁尾矿的活性;在蒸养条件下,石灰掺量对铁尾矿蒸压混凝土的抗压强度有显著影响,随着石灰掺量的增加,其强度先升高后降低,石灰掺量为60%时取得最高强度值;石灰掺量对铁尾矿蒸压混凝土的抗冻性也有显著影响,随着石灰掺量的增加,其质量损失、强度损失均先升高后降低,60%石灰掺量试样的抗冻性最差,50%石灰掺量试样的抗冻性最好;在蒸养条件下,不同石灰掺量铁尾矿蒸压混凝土的主要水化产物为托勃莫来石、C-S-H和硬硅钙石,但含量和结晶程度差异较大;50%石灰掺量试样中存在结晶程度较好的托勃莫来石适量的穿插在C-S-H的网络结构中,试样抗冻性最好.     

水灰比对泡沫混凝土性能的影响研究

泡沫混凝土作为一种多孔材料被广泛应用于建筑中,其性能直接受内部气孔结构的影响,而水泥浆的性质是影响泡沫稳定存在的重要因素。为探究水灰比对泡沫混凝土性能的影响,该文配制了三种不同水灰比的水泥浆制备泡沫混凝土,并测量其干密度、抗压强度、导热率和吸水率,探究其性能与水灰比的关系。结果表明,随着水灰比减小,水泥含量增加,水泥粘度增加,泡沫混凝土密度逐渐增加,强度逐渐增加,导热率逐渐增大,吸水率逐渐减小。在合适的水灰比下,泡沫混凝土相比纯水泥浆密度降幅最大,达到41.76%;强度降幅最小,抗压强度达到9.8 MPa;导热率降幅达到最大,为0.212 W/m·K;吸水率达到21.5%。     

钢渣粉对混凝土抗碳化性能的影响

研究钢渣粉对混凝土抗碳化性能的影响,结果显示:混凝土碳化初期的碳化速度较快,随碳化时间延长,碳化速度趋缓;掺入钢渣粉可降低混凝土碳化后期的碳化深度;碳化后混凝土抗压强度有所提高;掺入钢渣粉后强度提高幅度减小。     

钢渣矿粉混凝土的物理力学性能研究

研究了钢渣矿粉细度、掺量对混凝土的工作性能和力学性能的影响，探讨了钢渣矿粉对混凝土性能的作用机理；提出了利用钢渣矿粉作掺舍料制备高强、高性能混凝土的关键技术与方法.     

Preparation of Reactive Powder Concrete Using Fly Ash and Steel Slag Powder

To decrease the cement and SF content of RPC by using ultra-fine fly ash (UFFA) and steel slag powder (SS), the effect of these mineral admixtures on compressive strength of RPC were investigated. The experimental results indicate that the utilization of UFFA and SS in RPC is feasible and has prominent mechanical performance. The microstructure analysis (SEM and TG-DTG-DSC) demonstrated that the excellent mechanical properties of RPC containing SS and UFFA were mainly attributed to the sequential hydration ...     

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、28 d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5.1 MPa,绝干容重为625 kg/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.     

碱激发碳酸盐矿-矿渣复合作用及机理的研究

采用无活性的锆英石分别等体积替代碱激发碳酸盐矿-矿渣胶凝材料（AACSCM）中的碳酸盐矿和矿渣，通过胶砂强度试验考察了在AACSCM材料中碳酸盐矿与矿渣的复合作用，进而通过净浆硬化体的孔溶液成分分析研究了其复合作用机理。结果表明：在硅酸钠溶液碳酸盐矿-矿渣体系反应的后期，矿渣、碳酸盐矿与硅酸钠溶液之间具有显著的协同效应。其机理是：在反应后期，由矿渣自身解体提供的Ca^2＋、Mg^2＋等的数量已不足，而Al^3＋则有较多剩余，此时，碳酸盐矿的溶解提供了所需的Ca^2＋和Mg^2＋，促进了矿渣进一步解体，而矿渣解体需要更多的（Ca^2＋和Mg^2＋，反过来又加速了碳酸盐矿的溶解，如此反复，使得整个体系的反应程度有较大提高，材料的强度和抗渗性能等得到显著改善。     

碱-偏高岭土-矿渣水合陶瓷力学性能研究

研究了水热条件、粒化高炉矿渣掺量对碱-偏高岭土-矿渣水合陶瓷（alkali—activated metakaolin slag hydroceramic，AKSHC）力学性能和孔结构的影响；测定了当矿渣掺量为20％时，AKSHC基材的耐酸性和耐水性，研究了高碱废液掺量和水灰比对其固化体力学性能的影响。结果表明：一定范围内，矿渣能有效改善AKSHC基材力学性能；矿渣掺量增加，AKSHC基材孔体积逐渐增大，孔集中分布在15～90nm的范围内；AKSHC20固化体强度随高碱废液加入量增加、水灰比减小而提高。     

尾矿砂商品混凝土的试验研究与工程应用

用细度模数为1.8的铁矿尾矿砂,分别以30%,40%,50%和60%的比率取代天然砂,配制C20,C30和C40商品混凝土。通过与基准混凝土的对比试验,研究了不同取代率时,尾矿砂混凝土的和易性、抗压强度等性能以及50%取代率时,尾矿砂混凝土抗氯离子渗透性能。结果表明：尾矿砂取代率为30%,40%和50%时,各强度等级的尾矿砂混凝土的和易性、抗压强度均能满足要求;当取代率达到60%时,混凝土和易性较差,但抗压强度仍能满足要求;当取代率为50%时,尾矿砂混凝土抗氯离子渗透能力与基准混凝土相当。将尾矿砂取代率为40%和50%的混凝土应用于相关工程,经持续质量跟踪,未发现任何问题,且经济和社会效益显著。