硅灰和石灰石粉对MKPC浆体力学性能的影响

为了研究硅灰和石灰石粉对MKPC水泥浆体力学性能的影响,采用水浸泡和自然养护的方法,测试了参考样、单掺硅灰和石灰石粉以及双掺硅灰和石灰石粉等不同矿物掺合料对MKPC基材料硬化体的力学性能的影响.结果 表明:掺入矿物掺合料可以改善MKPC基材料浆体的质量损失;其中,以双掺矿物掺合料MKPC基材料浆体的性能为最佳,同时,研究还发现MKPC硬化体试块的抗压强度无论在何种养护条件下,掺入矿物掺合料的MKPC硬化体的抗压强度较未掺入任何矿物掺合料的抗压强度得到很好的改善,尤其以双掺硅灰和石灰石粉的MKPC硬化体的强度改善最佳.     

硅灰混凝土早期收缩开裂研究

通过平板约束实验,研究了不同硅灰掺量和水灰比的混凝土早期收缩开裂情况,主要得到以下结论:水灰比0.32、硅灰掺量12%的混凝土其3d开裂总面积比硅灰掺量6%和硅灰掺量9%的混凝土分别增加89.7%和43.7%;而水灰比0.28、硅灰掺量12%的混凝土,其3d开裂总面积较硅灰掺量6%和硅灰掺量9%的混凝土均有所增加。混凝土中硅灰掺量宜控制在3%~9%。     

硅灰和TiO2对磷酸钾镁水泥基钢结构防火涂料性能的影响

为了研究硅灰以及TiO2对磷酸钾镁水泥(MKPC)基钢结构防火涂料性能的影响,测试了MKPC基钢结构防火涂料的流动度、正拉粘结强度、耐火性能、水化温度曲线以及吸水率,同时分析了MKPC基钢结构防火涂料的微观结构以及物相组成,并与未添加硅灰及TiO2的MKPC基防火涂料的试验结果进行对比分析.结果表明:由于硅灰的微集料效应,能够提高MKPC基钢结构防火涂料的正拉粘结强度,其28 d正拉粘结强度达到0.102 MPa;添加TiO2能够增加MKPC浆体内部封闭稳定的微小封闭气泡生成,对耐火性能有积极作用,其28 d到达300℃的时间较未添加TiO2的空白组延长了96 s.     

利用盐湖提锂副产含硼氧化镁制备粉煤灰磷酸钾镁水泥

利用盐湖提锂副产含硼氧化镁(B-MgO)和磷酸二氢钾(KH2PO4,KDP)制备了不同粉煤灰掺量的磷酸钾镁水泥(MKPC)。研究了粉煤灰掺量对MKPC浆体的凝结时间、抗压强度及不同浸泡条件下对MKPC抗水性和耐海水腐蚀性能的影响,并对MKPC的物相组成和微观形貌进行了分析。结果表明:粉煤灰的掺入可延长MKPC的凝结时间,当粉煤灰掺量低于30%时,MKPC的后期抗压强度随粉煤灰掺量的增加而增大,同时掺入粉煤灰还可明显改善MKPC的抗水性和耐海水侵蚀性能;当粉煤灰掺量为40%时,制备出的粉煤灰MKPC可以满足其作为快速修补材料的各项要求。此外使用盐湖提锂副产B-MgO和KDP制备的粉煤灰MKPC可以明显降低MKPC材料的制备成本。     

硅灰掺量对海工水泥混凝土耐久性能的影响

以粉煤灰、矿粉为混合材与硅酸盐水泥熟料、石膏复合,通过内掺硅灰制备海工水泥,研究硅灰掺量对海工水泥物理性能和混凝土耐久性能的影响。试验结果表明,掺入硅灰能明显增加海工水泥的标准稠度用水量,延长凝结时间,且与硅灰掺量呈正相关;当硅灰掺量≤4%时,水泥砂浆的抗压强度和抗折强度均随硅灰掺量的增加而增大,耐久性也逐渐提高;当硅灰掺量4%时,其强度和耐久性能的增加效果并不明显。颗粒分析结果表明,所制备海工水泥在0~30μm粒径范围内的比例高于普通硅酸盐水泥,颗粒分布更合理。XRD分析结果表明,适宜的硅灰掺量(4%)能充分发挥其火山灰效应和物理填充作用,提高水泥石的致密度。     

粉煤灰/硅灰复合掺合料对水泥净浆性能的影响

研究了水泥标准稠度用水量、粉煤灰掺量、硅灰掺量、粉煤灰与硅灰双掺对水泥净浆性能的影响.结果表明,硅灰使水泥净浆需水量明显增加,粉煤灰、硅灰双掺可克服单掺粉煤灰早期强度低的缺点,短期内能提高水泥净浆的抗压强度.     

新型光催化泡沫混凝土板的制备研究

研究了新型光催化泡沫混凝土板的制备方法,并对不同掺量的硅灰,对泡沫混凝土的抗压强度、吸水率、导热系数影响,不同掺量,不同时间喷涂纳米二氧化钛对降解率的影响进行了探讨,试验结果表明,随着硅灰的掺量不断增加,泡沫混凝土7d、28d抗压强度增加是呈上升趋势,硅灰掺量为10%时可以有效提高泡沫混凝土的强度。而吸水率是随着硅灰掺量的增加而整体趋于下降,硅灰掺量为10%时,泡沫混凝土的吸水率大大降低。当硅灰掺量为10%时,硅灰可明显降低混凝土的导热系数,掺量为15%时,导热系数最小仅为0.62w/(m·K)。降解率随着二氧化钛喷入量不断增加而增加,每个试件的喷入量为0.9g的时候,降解率在40h基本可以达到100%。在试件养护1d的时候,喷涂二氧化钛龄期越短,降解率越好。     

不同硅灰掺量对混凝土强度和抗渗性能的影响

设计了不同掺量硅灰等质量代替水泥作为胶凝材料制备混凝土,通过压力试验和抗氯离子渗透性试验分别对混凝土的强度和抗渗性能进行了研究。结果表明:随着硅灰掺量的增加,混凝土拌合物坍落度逐渐降低,而混凝土凝结时间逐渐缩短;混凝土28d强度随着硅灰掺量的增加先增长后降低,掺量在10%左右时效果最好,抗压强度此时可提高11%,而抗折强度提高效果较抗压强度略低;混凝土的氯离子扩散系数随着硅灰掺量的增加而减小,掺量在20%时抗渗性能可提高80%。研究成果可提高人们对硅灰混凝土的认识。     

矿物掺合料对绿色高性能混凝土强度的影响

采用正交试验的方法,研究水胶比、硅灰、粉煤灰和石灰石粉掺量对GHPC(绿色高性能混凝土)强度的影响。研究结果表明,GHPC抗压强度的影响因素次序依次为水胶比、硅灰掺量、粉煤灰掺量及石灰石粉掺量。当水胶比为0.28、硅灰掺量为5%、粉煤灰掺量为20%、石灰石粉掺量为10%时,可配制满足抗压强度在C60~C80且绿色环保的GHPC。     

硅灰和PB-g-PSG胶乳复合改性水泥砂浆的性能

通过半连续乳液接枝聚合反应合成了m(聚丁二烯)/m(苯乙烯)/m(甲基丙烯酸环氧丙酯)比例为50/46/4的聚丁二烯接枝苯乙烯(St)和甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)共聚胶乳(PB-g-PSG).水灰比为0.4(质量比)时,将硅灰和胶乳用于改性水泥砂浆,研究了硅灰掺量和胶乳掺量对改性水泥砂浆的流动度、抗压和抗折强度以及水吸收速率的影响.研究表明:在一定掺量范围内,当胶乳掺量增加时,改性砂浆的流动度增加,吸水率降低;当硅灰掺量增加时,流动度降低,合适的硅灰掺量能降低改性砂浆的吸水率;胶乳和硅灰的复合掺入有益于砂浆力学性能的改善,改性砂浆的抗压强度、抗折强度最高值分别为67.02 MPa和7.40 MPa;利用DSC和XRD研究了硅灰和胶乳对水泥水化的影响,结果表明:当胶乳掺量增加时,水泥水化程度呈先增后降趋势,胶乳掺入10％时,水泥水化程度最高.当硅灰掺量增加时,水泥水化程度呈下降趋势,硅灰掺量为5％时,水泥水化程度最高.综上,胶乳和硅灰可以复合改性水泥砂浆.     

硅灰改性膨胀型阻燃剂的阻燃机理

以聚磷酸铵、季戊四醇、尿素为阻燃体系,聚酯树脂为基料,加入不同掺量的硅灰,制备硅灰改性膨胀型阻燃剂.通过锥形量热仪、扫描电子显微镜及热重分析仪,对硅灰改性膨胀型阻燃剂的阻燃性能、微观形貌及阻燃机理进行分析,确定最佳硅灰掺量.结果表明:硅灰掺量为2 wt％时样品的阻燃效果最佳,其可使热释放速率峰值和平均热释放速率值最小,火焰强度最低,耗氧量最少,二氧化碳释放量最少;分析样品燃烧后的微观形貌可知硅灰有助于形成更加致密平滑的炭层,其中硅灰掺量为2 wt％时炭层结构最致密完整;热重结果表明硅灰改性膨胀型阻燃剂具有耐高温性,即硅灰的加入能有效降低失重温度,减少试样质量损失,提高其阻燃性能.     

海工工程混凝土耐久性设计研究

在分析大型海工工程对混凝土耐久性设计要求的基础上,通过对水泥、矿粉、粉煤灰、硅灰等材料的Cl-初始固化力测定及其在混凝土中Cl-渗透性实验,研究了原材料本身及其在硬化体中对混凝土渗透性的影响。结果表明:(1)原材料对Cl-的初始固化能力依次为:水泥>粉煤灰>硅灰>矿粉;(2)矿物掺和料能改善混凝土硬化体结构,有利于提高混凝土的抗渗性。随着粉煤灰、矿粉、硅灰等矿物掺和料掺量的提高,混凝土抗渗能力提高;而复掺能够达到强度、工作性和抗渗透性的综合最佳效应。     

硅灰对HPMC改性水泥砂浆性能的影响

研究硅灰对羟丙基甲基纤维素(HPMC)改性水泥砂浆的工作性能、力学性能及孔结构的影响。结果表明:(1)当硅灰掺量2%时,流动度和稠度相对基准组略有提高。当硅灰掺量为4%~10%时,新拌水泥砂浆的流动度和稠度呈现递减的趋势,且硅灰最大掺量10%时,流动度和稠度明显降低并出现空洞。(2)硅灰对HPMC改性水泥砂浆3 d龄期的抗折和抗压强度影响不大,但能显著提高28 d龄期的抗折和抗压强度;当硅灰掺量为8%和10%时,28 d龄期试件的抗折强度提高了19%,抗压强度提高了40%。(3)随着硅灰掺量的增加,HPMC改性水泥砂浆新拌砂浆表面气泡不断减少,28 d龄期试样断面的孔结构不断优化。硅灰掺量为8%和10%时,新拌浆体表面气泡最少,试样断面孔结构达到最佳状态。     

矿物掺合料混凝土碳化性能试验研究

通过快速碳化试验,综合考虑水胶比、掺合料种类、掺量等因素,对掺合料混凝土碳化规律进行了研究.结果表明:低水胶比是保证掺合料混凝十具有较高抗碳化能力的重要手段之一.掺合料总掺量相同时,掺合料混凝土抗碳化能力从高到低依次为:三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,双掺粉煤灰+矿渣,双掺粉煤灰+硅灰,单掺矿渣,单掺粉煤灰,单掺硅灰.合理双掺粉煤灰+矿渣或三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,不仅能使混凝土获得满足要求的抗碳化能力,还可以大大提高水泥取代量.     

硅灰掺量对预制混凝土界面黏结性能影响研究

为提高砂浆垫层与预制混凝土墩柱、承台界面间的黏结性能,在连接处涂刷一层界面剂,采用水泥净浆为基准,以不同硅灰掺量为变量,研究硅灰掺量对预制混凝土界面黏结性能的影响,通过实验分别测试了抗折强度、抗压强度、劈拉强度及剪切强度。结果表明,从力学性能上看,同一龄期下,抗折及抗压强度均随着硅灰掺量的增加呈现先提升后下降的趋势,硅灰掺量为8%时的抗折与抗压强度值最大,分别为9.5,63.6 MPa,表现为力学性能最好;从黏结性能上看,劈拉及剪切强度均随着硅灰掺量的增加出现先增加后减小的现象,掺量为8%时,28 d强度值分别为1.7 MPa和1.65 MPa,黏结性能最优,28 d强度增长率较7 d分别提高了40%和65%。综合分析力学性能和黏结性能,得出硅灰掺量为8%时,界面黏结效果最优。     

矿物掺合料对轻集料混凝土性能影响研究

通过将不同掺量粉煤灰、矿渣粉及硅灰等量取代水泥制备成轻集料混凝土,然后分别测试坍落度和不同龄期抗压强度,探讨矿物掺合料对轻集料混凝土工作性能及力学性能的影响。结果表明:粉煤灰掺量控制在20%内能避免混凝土沁水离析,可有效提升了轻集料混凝土的工作性能和力学性能;轻集料混凝土的坍落度随着矿渣粉的增加呈先减后增,抗压强度随之先增后减,故低掺量矿渣粉等量取代水泥对轻集料混凝土的工作性能和力学性能提升效果更好;高掺量硅灰混凝土的后期抗压强度小于低掺量,制备硅灰轻集料混凝土的硅灰掺量建议控制在10%左右。     

硅灰掺量对免烧粉煤灰陶粒性能的影响

以粉煤灰为原料,辅掺硅灰制备了碱激发免烧陶粒。采用筒压强度试验、吸水率试验、含泥量试验、磨破率试验、耐腐蚀试验、X射线衍射仪和扫描电子显微镜试验,系统地研究了硅灰掺量对陶粒性能的影响。结果表明,3 d、7 d、14 d龄期时,随着硅灰掺量增加,粉煤灰陶粒的筒压强度呈逐渐增加趋势,磨破率与吸水率呈逐渐下降趋势,耐腐蚀性能也得到提高。当硅灰掺量为15%和20%(质量分数)时,龄期为14 d时,陶粒的筒压强度分别达到19.43 MPa和20.37 MPa。由微观分析知,适量的硅灰掺量可以提高粉煤灰的水化程度,增加陶粒结构密实性,但当掺量达到15%~20%时,水化程度有所减弱。     

硅灰对嵌缝胶泥的性能影响

为了提高嵌缝胶泥的力学性能,采用硅灰对嵌缝胶泥进行改性,分析了硅灰在不同掺量和不同龄期抗折、抗压强度.选取硅灰掺量为5％的试样作为研究对象,使用SEM、压汞仪分析其微观结构,进行微观机理研究.试验结果表明:掺加硅灰对嵌缝胶泥的抗折、抗压强度有一定的提高作用.硅灰掺量为5％时嵌缝胶泥的总孔隙率有大幅度下降,最可几孔径大幅度减小,水化产物更致密.其60d的抗折强度为13.07 MPa,抗压强度为92.0 MPa.     

水泥-脱硫灰-脱硫石膏复掺对淤泥固化性能的影响

采用燃煤电厂通过脱硫工序产生的脱硫灰、脱硫石膏及水泥对白马湖淤泥进行固化试验。抗压强度结果表明,淤泥中单掺水泥时,固化土强度随水泥掺量的增加而增加;水泥、脱硫灰和脱硫石膏三者复掺时,总掺量一定时,三者的最优比例为6:3:1,此时强度最佳且高于水泥单掺的强度。此外,还借助SEM对水泥-脱硫灰-脱硫石膏固化淤泥质土的机理进行了探讨。     

结构物混凝土早期抗冻能力影响因素灰色关联分析

采用灰色关联理论对结构物混凝土的早期抗冻能力影响因素进行研究,以抗冻临界强度作为评价指标,水灰比、冻结温度、粉煤灰掺量和硅灰掺量作为影响因素,试验研究发现:对混凝土的早期抗冻能力影响最大的是水灰比,其次是冻结温度和硅灰掺量,最后是粉煤灰掺量;本试验研究的水灰比、冻结温度、粉煤灰掺量和硅灰掺量四个因素与混凝土抗冻临界强度的灰色关联度均大于0.6,说明这四个因素对混凝土的早期抗冻性能均有重要影响.