碱矿渣-粉煤灰砂浆的耐高温性能及孔结构研究

研究了不同粉煤灰掺量的碱矿渣-粉煤灰砂浆在20℃、200℃、400℃、600℃、800℃下力学性能的变化规律,并通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和压汞法(MIP)分析了浆体的水化及孔结构。结果表明:掺粉煤灰可优化浆体的孔径分布,降低内部孔隙率,提高砂浆的耐高温性能,粉煤灰的适宜掺量为30%~50%;200℃时,掺30%粉煤灰砂浆的抗压强度最高,较20℃时提高了49.3%;600℃时,发生了固相反应,C-S-H凝胶减少,少害孔(20~50 nm)数量增加,砂浆保持了与20℃相当的抗压强度;800℃时,浆体生成大量钙黄长石,砂浆的抗压强度为20℃时的11.5%,基本失去工作性能。综合考虑,碱矿渣-粉煤灰砂浆的使用温度不宜超过600℃。     

碱矿渣水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀性能

研究了外掺10%(质量分数)石粉的普通硅酸盐水泥石和以水玻璃为碱组分的碱矿渣水泥石抗碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀(TSA)性能及硅灰和粉煤灰对水玻璃-矿渣水泥石抗TSA性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)等方法分析了水泥石在(5±2)℃,5%(质量分数)MgSO4溶液中浸泡4a的腐蚀产物,并通过压汞法测试了硬化碱矿渣水泥石的孔结构.结果表明:普通硅酸盐水泥石在试验条件下发生了典型的TSA,水玻璃-矿渣水泥石仅受到轻微的石膏型硫酸盐腐蚀,未发生TSA;硅灰等质量取代10%矿渣及粉煤灰等质量取代20%,40%矿渣的试件几乎未受到硫酸盐腐蚀.水玻璃-矿渣水泥石抗TSA性能较好的原因主要是该水泥体系水化产物为低碱度水化硅酸钙,且孔结构优良.     

玄武岩石粉-矿渣碱激发胶凝材料的制备研究

制备了掺玄武岩石粉的碱激发矿渣胶凝材料,研究了玄武岩石粉掺量、液固比、碱激发剂的固含量和模数对碱激发矿渣胶凝材料抗压强度的影响。结果表明:随着玄武岩石粉掺量的增加,碱激发矿渣胶凝材料的抗压强度呈下降趋势;碱激发剂的固含量由18.00%增大至35.58%时,所制材料的抗压强度呈提高趋势,但碱激发剂的固含量进一步提高至41.35%时,碱激发矿渣胶凝材料的抗压强度反而较低;碱激发剂的固含量为25.08%～35.58%、模数为1.50～1.00时,可制得强度较理想的玄武岩石粉-矿渣碱激发胶凝材料。     

地聚物注浆材料性能研究

以P.O52.5水泥为基材,利用工业固体废弃物粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉进行改性,采用单因素及多因素正交试验,探究地聚物注浆材料性能及最优配比。结果表明,粉煤灰掺量15%、矿渣粉掺量20%、钢渣粉掺量15%时效果最优,其中对注浆料的流动性和抗压强度的影响排序为粉煤灰>钢渣粉>矿渣粉;XRD和热重分析发现,在最佳配比下,随时间延长能有效促进水化反应,钙矾石含量增多,可显著提升材料的强度和膨胀性。     

混合材对碱-硅反应的作用Ⅰ.混合材对碱-硅反应膨胀的作用

研究了在70℃条件下硅灰、矿渣和粉煤灰对碱-硅反应膨胀的影响规律。结果表明,硅灰、矿渣和粉煤灰这三种混合材并非是在所有的条件下都能有效地抑制碱-硅反应膨胀。硅灰在掺量为10%以下时对碱-硅反应膨胀没有显著影响,掺量为15%￣20%时也仅仅能延缓碱-硅反应膨胀。矿渣在掺量为30%￣70%范围内能延缓碱-硅反应膨胀,但不能有效地抑制碱-硅反应膨胀。粉煤灰在掺量为10%时对碱-硅反应膨胀没有显著影响,掺量为20%￣30%范围内能延缓碱-硅反应膨胀,但不能有效地抑制碱-硅反应膨胀,掺量超过50%后有可能抑制碱-硅反应膨胀。     

三元胶凝体系复合墙板材料抗压试验研究

利用工业固废矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏替代50%水泥,并加入聚苯乙烯颗粒,研究矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏配合比对混凝土抗压强度的影响。结果表明,当矿渣微粉掺加比例不变,矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为1∶3∶1时,抗压强度达到最大值;当粉煤灰掺加比例不变,矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为3∶1∶1时,抗压强度达到最大值;当脱硫石膏掺加比例不变,矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为3∶1∶1时,抗压强度达到最大值;当矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为3∶1∶1时,7 d和28 d抗压强度均达到最大值;7 d和28 d抗压强度折线图变化趋势基本一致。     

粉煤灰对碱—矿渣水泥及构件性能影响研究

在碱—矿渣中掺入粉煤灰,进行碱—矿渣水泥胶砂和碱矿渣混凝土试验研究,研究粉煤灰对碱—矿渣水泥凝结时间和粉煤灰掺量对碱矿渣混凝土抗压强度的影响,通过制作了将矿渣混凝土梁构件,研究碱矿渣混凝土梁挠度与裂缝等变形性能。研究结果表明,粉煤灰的掺量对碱—矿渣水泥凝结时间有显著影响,随粉煤灰掺量增加,碱—矿渣水泥的初凝时间和终凝时间都会增长;碱—矿渣混凝土抗压强度试验中,碱—矿渣混凝土的强度呈现出随粉煤灰的掺量增加而波动的趋势;碱矿渣混凝土构件,裂缝一旦出现会迅速发展,直至破坏,且破坏荷载小于普通混凝土;碱矿渣混凝土梁的挠度大于普通混凝土梁的挠度,对于受弯构件来说,不宜采用碱—矿渣水泥混凝土;粉煤灰的加入使碱-矿渣混凝土构件的破坏荷载减小、挠度减小。     

碱种类和掺量对ACM抗压强度的影响

分别用水玻璃(M=2.0)、NaOH和P.O42.5水泥等激发剂激发矿渣粉和粉煤灰等硅铝酸盐材料,制备碱-硅铝酸盐胶凝材料,来研究激发剂种类和掺量对碱-硅铝酸盐材料抗压强度的影响。结果表明在掺量相同的条件下,水玻璃的激活效果最好,水泥的激活效果最差,NaOH介于两者之间。水玻璃最佳用量为硅铝酸盐材料质量的7%;NaOH激发矿渣时的最佳用量为矿渣质量的8%,激发粉煤灰和矿渣的混合物时的最佳用量为硅铝酸盐材料质量的10%;以普通硅酸盐水泥作为碱激发剂,未能反应出明显的规律性。     

矿物掺合料对水泥基自流平砂浆性能影响研究

研究了不同掺量粉煤灰、矿渣、硅粉对水泥基自流平砂浆抗压强度、抗折强度和流动性的影响。结果表明:在砂浆中掺入粉煤灰时,砂浆流动性及强度随粉煤灰掺量的增加呈现先增大后减小的趋势;复掺时,等量矿渣和粉煤灰双掺及等量矿渣、粉煤灰和硅粉三掺砂浆的流动度提高最为显著,均达到350 mm,并且其抗压强度高于同龄期基准水泥及单掺粉煤灰10%的砂浆。     

掺大量混合材水泥组分优化与性能研究

研究了在混磨工艺下,大掺量混合材水泥中粉煤灰、矿渣的优化比例.固定混合材总量为44%和粉磨时间不变,对不同粉煤灰、矿渣用量的水泥颗粒级配和力学强度进行了测试,同时分析了掺混合材对水泥石孔隙结构和微观形貌的影响.结果表明:矿渣掺量占总混合材料用量的27%～34%时,水泥颗粒级配和力学性能最佳.掺配比例合理的大量混合材使水泥石孔隙结构细化,水泥石中大于100 μm的粗孔明显减少或消失,即显著增加了小于0.1 μm的细孔含量;同时可使水泥石微观结构均匀致密,大量层片状聚集的氢氧化钙晶体消失.