炉渣、建筑垃圾复掺对水泥基材料性能影响的研究

对炉渣及建筑垃圾作为细集料取代天然河砂,通过压制成型的方法制备水泥基材料进行研究,探索了在建筑垃圾掺量固定的前提下,同时掺加炉渣对水泥基材料强度、吸水率及抗冻融性能的影响规律。研究结果表明:在建筑垃圾取代40%天然河砂的前提下,水泥基材料的强度随天然河砂被炉渣取代量的逐渐增加先增大后减小,吸水率则呈逐渐增大的变化趋势;在抗冻融性方面,在一定掺量范围内,炉渣、建筑垃圾复掺制备的水泥基材料满足《普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法标准》中D25抗冻等级指标要求。并对其机理进行分析。     

石碴、电厂生物质燃料余灰复掺对水泥基材料性能影响的研究

对石碴等质量取代40%河砂、电厂生物质燃料余灰取代部分水泥,通过压制成型的方法制备水泥基材料进行了研究,探索了在石碴掺量固定的前提下,同时掺加电厂生物质燃料余灰对水泥基材料强度、吸水率、抗冻融性能的影响规律。研究结果表明,在石碴取代40%天然河砂的前提下,水泥基材料的强度随水泥被电厂生物质燃料余灰取代量的逐渐增加而先增加后降低,吸水率则呈逐渐增大的变化趋势;在抗冻融性方面,一定掺量范围内,石碴、电厂生物质燃料余灰复掺制备的水泥基材料满足GB/T 50082-2009中D25抗冻等级指标要求,并对其机理进行了分析。     

建筑垃圾、粉煤灰双掺对压制成型水泥基材料性能影响的研究

针对建筑垃圾、粉煤灰双掺在压制成型水泥基材料的应用进行研究,探索了建筑垃圾取代全部河砂、粉煤灰以不同掺量取代水泥时对水泥基材料强度和耐久性的影响规律。研究结果表明:在建筑垃圾取代全部河砂的前提下,掺有粉煤灰的水泥基材料强度随粉煤灰掺量的增加而降低;随着养护龄期的延长,水泥基材料的强度增长率随着粉煤灰掺量的增加呈增加趋势。在耐久性能方面,粉煤灰掺量≤50%时,满足D100的抗冻等级指标,掺量达到66.7%时,只能满足D50的抗冻等级指标。     

石碴对水泥瓦性能的影响研究

本文针对石碴在压制成型水泥基材料中的应用进行研究,探索了不同掺量时石碴对水泥基材料抗折强度、吸水率和耐久性能的影响规律,指出石碴在水泥瓦中的应用具有可行性,并在实际生产线上试生产出了满足标准要求的水泥瓦。     

复掺稻壳灰/硅灰以及橡胶粉对水泥砂浆性能的影响

将原状稻壳在600℃控温煅烧,制备了高活性的稻壳灰,采用力学方法和快速冻融法分别研究了稻壳灰和硅灰的复掺比例以及橡胶粉的掺量对水泥基材料抗压强度、抗折强度以及抗冻性的影响。研究表明:随着橡胶粉掺量的不断增加,水泥基材料的抗压强度和抗折强度都有不同程度的降低,但抗冻性得到了较为明显的提高;随着稻壳灰取代硅灰比例的增加,水泥基材料的抗压强度、抗折强度都有一定程度的提高,当取代比例达到100%时,28 d抗压强度、抗折强度分别较基准组提高了15.4%和16.0%,除此之外,水泥基材料的抗冻性得到了较为明显的提高,在取代比例为100%时抗冻性达到最佳;最后,通过扫描电镜分析表明橡胶粉能够在水泥基体中引入大量封闭微小的气泡,它们是影响水泥基体抗冻性的一个很重要的因素。     

纳米SiO_2和PVA纤维增强水泥基复合材料抗冻性能

为研究纳米SiO_2和PVA纤维增强水泥基复合材料的抗冻性能,通过快冻法试验测得了各组试件经冻融循环后的相对动弹性模量,对单掺PVA纤维与复掺纳米粒子和PVA纤维水泥基复合材料的抗冻性能进行了对比,探讨了纳米SiO_2与PVA纤维对水泥基复合材料抗冻性能的影响。结果表明:在一定掺量范围内掺加PVA纤维可以提高水泥基复合材料的抗冻性能,但过大掺量(0.9%)的PVA纤维会对水泥基复合材料的抗冻性产生不利影响;在PVA纤维水泥基复合材料中掺入纳米SiO_2可以明显提高其抗冻性能,在本文试验纳米SiO_2掺量范围内,其抗冻性随着纳米SiO_2掺量的增加不断增强;在掺加2%纳米SiO_2的水泥基复合材料中掺加一定掺量(0.9%)的PVA纤维可以提高水泥基复合材料的抗冻性。     

硫铝酸盐水泥混凝土抗冻性的研究

主要研究了水灰比、掺合料复掺(矿渣:粉煤灰=2:1)的不同掺量、单掺矿渣、单掺粉煤灰以及引气剂对硫铝酸盐水泥基混凝土抗冻性性能的影响.结果表明:在硫铝酸盐水泥基混凝土中,随着水灰比的降低,其抗冻性增加;而掺合料的加入使混凝土的抗冻性明显降低,且掺量越高,其抗冻性降低越明显;但复掺时的效果比单掺时的效果较好,粉煤灰的效果最差;另外,引气剂的加入,可以大大提高硫铝酸盐水泥基混凝土的抗冻性.     

偏高岭土混凝土抗冻融性能试验研究

在固定水胶比下,对单掺偏高岭土、偏高岭土与矿粉双掺及偏高岭土、矿粉与粉煤灰复掺的高强混凝土进行力学和快速冻融循环试验,研究掺量对混凝土性能的影响。结果表明:在单掺偏高岭土时,随着掺量增加,混凝土的抗冻性及抗压强度逐渐增强;在偏高岭土与矿粉双掺且取代水泥量为定值时,偏高岭土与矿粉存在最优配合比使混凝土抗冻性及抗压强度最好;在偏高岭土、矿粉与粉煤灰复掺且取代水泥量为定值时,三者之间存在最优配合比使混凝土的抗冻性及抗压强度最好;当复合掺和料取代水泥的量相同时,三元复掺的混凝土抗冻性和抗压强度最好。     

再生骨料对压制成型水泥基材料性能影响的研究

针对再生骨料在压制成型水泥基材料中的应用研究,探索了再生骨料在不同掺量下对水泥基材料强度和耐久性的影响规律.研究结果表明:再生骨料在水泥基材料中应用具有可行性;掺有再生骨料的水泥基材料强度均高于空白水泥基材料,在耐久性能方面满足D100的抗冻等级指标.     

环氧树脂对透水混凝土力学性能及抗冻性的改善

水泥基无砂透水混凝土属于脆性材料,推广应用受到限制,拟用环氧树脂改善透水混凝土的力学性能及抗冻性。试验中以水性环氧树脂为有机胶凝材料,与水泥复合制备无砂透水混凝土。结果表明,掺入适量的环氧树脂能大幅度改善无砂透水混凝土的强度、韧性和抗冻性。综合考虑力学性能、抗冻性、透水性和经济性等因素,环氧树脂掺量宜取1%左右。     

电厂生物质燃料余灰对水泥瓦性能的影响研究

对电厂生物质燃料余灰在压制成型水泥基材料(瓦)中的应用进行研究,并在水泥瓦实际生产线上进行了试生产,结果表明:在灰砂比2∶3、水灰比为0.26的条件下,随着余灰掺量的增加,水泥试块的抗折强度呈明显下降趋势,而吸水率却逐渐增大;余灰取代30%水泥、憎水剂硬脂酸钙掺量为1.0%,水泥试块抗折强度、吸水率及抗冻性指标综合最优。在掺有憎水剂硬脂酸钙的情况下,余灰取代部分水泥(30%)生产水泥瓦是可行的。     

纤维增强沙漠砂混凝土配合比试验研究

使用沙漠砂制备了纤维增强水泥基材料,采用正交试验法研究了沙漠砂掺量、粉煤灰掺量、可再分散性乳胶粉掺量、纤维掺量以及水胶比对抗压强度和抗折强度的影响,并确定了最优配合比。采用单因素试验法探讨了石英砂取代沙漠砂对纤维增强水泥基材料力学性能的影响。试验结果表明,纤维掺量是影响沙漠砂纤维增强水泥基材料抗压、抗折强度指标最显著的因素;相比于石英砂,使用沙漠砂制备的纤维增强水泥基材料的抗折强度和劈裂抗拉强度均得到提高,但抗压强度降低。     

高性能水泥基人造石板材的性能优化研究

本文以石英砂为骨料,白色硅酸盐水泥为胶凝材料,乳液、减水剂为外加剂,加入偏高岭土或水镁石纤维对水泥基人造石进行改性。试验结果显示,当水灰比为0.22时,拌合物状态达到最佳;当偏高岭土掺量为胶凝材料掺量的5%时,水泥基人造石性能最佳,弯曲强度、压缩强度分别为26.6MPa,115.1MPa,吸水率为0.2%;当水镁石纤维掺量为0.3%时,水泥基人造石改性效果较好,弯曲强度、压缩强度分别为25.4MPa,104.5MPa,吸水率为0.22%。     

松香酸钠对水泥基材料早期抗冻性的影响及作用机理研究

研究了早期受冻环境下不同掺量的松香酸钠作为引气剂对水泥基材料的力学性能及微观结构的影响。试验结果表明,当早期受冻制度为标准环境下养护2 h后置于-15℃环境中受冻10 h后再标养至3 d时,松香酸钠对单掺硅灰以及粉煤灰和硅粉复掺的试件的早期抗冻性有明显的提高,当松香酸钠掺量为0.005 6%时,单掺和复掺试样冻后的强度均可以达到同配合比试件标准养护时3 d强度的87%以上;松香酸钠中的Na~+与复合外加剂中的SO_4~(2-)激发粉煤灰,促进水化凝胶的生成,同时改善孔结构分布;松香酸钠作为引气剂引入的微孔可降低水泥基材料的孔隙率,同时降低最可几孔径,提高无害孔占比例,降低有害孔比例,增加对抵抗早期冻胀应力有利的无害孔含量,细化孔径,提高水泥基材料的早期抗冻性。     

PVA纤维水泥基复合材料单面盐冻性能及损伤

单面盐冻环境下PVA纤维水泥基复合材料的冻融破坏反映了路面、桥面由于除冰盐造成破坏的工程实际情况。本文通过单面盐冻试验研究PVA纤维掺量、水胶比、粉煤灰掺量对水泥基复合材料抗冻性能的影响,试验结果表明,纤维掺量在0~2%之间时制备的PVA纤维水泥基复合材料,随着纤维掺量的增加抗冻性能增强;水胶比在0.27~0.4之间时制备的PVA纤维水泥基复合材料,随着水胶比的增大抗冻性能减弱;粉煤灰掺量在45%~50%之间时,PVA纤维水泥基复合材料表现出良好的抗冻性能。并用二参数Weibull分布模型分析了PVA纤维水泥基复合材料的冻融损伤,建立了考虑纤维掺量、水胶比、粉煤灰掺量三因素的冻融损伤模型,模型计算值与试验值吻合良好,表明本文建议的模型可用于PVA纤维水泥基复合材料冻融损伤分析,为进一步研究其冻融损伤规律提供参考。     

MSWI炉渣-矿渣复合水泥的性能研究

将MSWI炉渣与矿渣作为辅助胶凝材料引入水泥系统当中,并对复合水泥的强度性能及其重金属浸出毒性进行了研究。试验结果表明:单掺炉渣、矿渣时,掺量越高,复合水泥胶砂强度越低,当炉渣与矿渣复掺后,炉渣中的碱离子能激发矿渣的活性,使强度降幅减小,且在炉渣/矿渣质量比为1∶2~1∶4时效果达到最佳;Na2SiO3是一种很好的矿渣活性激发剂,但加入MSWI炉渣-矿渣复合水泥中,会降低强度。MSWI炉渣-矿渣复合水泥制品的重金属浸出浓度低于浸出毒性标准限值,不会对环境造成污染。     

复掺高倍吸水树脂与MgO膨胀剂对砂浆性能的影响研究

研究复掺高倍吸水树脂(SAP)与MgO膨胀剂对砂浆各项性能的影响,结果表明:二者复掺可降低砂浆的自收缩与干燥收缩变形,改善砂浆的抗冻性;但复掺会增加砂浆的粘聚性,降低其流动性。当SAP预吸水掺入,引入水量是水泥质量的5%,MgO膨胀剂外掺掺量为8%时,复掺可有效降低砂浆的自收缩变形,提高砂浆的抗冻性能,对砂浆的强度无明显影响。     

MPC-EPS轻质混凝土性能试验研究

以磷酸镁水泥(magnesium phosphate cement,MPC)为胶凝材料制备出了表观密度为1 800～750 kg/m~3的可用于结构的磷酸镁水泥-聚苯乙烯泡沫(MPC-EPS)混凝土.试验研究了MPC-EPS混凝土的力学性能、干缩性能、吸水率及抗冻融和干湿循环能力.结果表明:MPC-EPS混凝土具有较高的早期强度,且EPS掺量越大,其早期强度发展越快;与普通水泥为胶凝材料的EPS混凝土相比,MPC-EPS混凝土具有较低的干缩变形和吸水率,是一种耐久性良好的保温隔热材料.     

低热值煤灰渣制备无机人造大理石及性能研究

以低热值煤灰渣为主要原料,采用静压成型法制备了无机人造大理石,考察了水泥用量、粉煤灰掺量、炉渣粒径、成型压力和水热养护温度对无机人造大理石性能的影响。结果表明:当水泥用量为20%、粉煤灰掺量为40%、炉渣掺量为40%、炉渣最大粒径为8 mm、成型压力为50 MPa、水热养护温度为70℃时,制备的无机人造大理石压缩强度和弯曲强度分别达到77.40、7.21 MPa,密度为2.28 g/cm^(3),吸水率为3.30%,孔隙率为6.62%。在70℃的水热养护环境下,水泥的加入充分激发了粉煤灰的火山灰活性,生成大量的C-S-H胶凝,提高了无机人造大理石的强度。     

复掺引气剂对水泥净浆收缩性能的影响

本研究是建立在前期对不同掺量高效减水剂对水泥净浆收缩性能及强度的影响的基础上,进一步研究了复掺引气剂对水泥净浆收缩性能以及强度的影响,引气剂的掺加要注意掺量,控制含气量,有利于提高水泥基材料的抗收缩性能;