碱激发煤矸石-高炉矿渣复合材料性能评价

本文探讨了高炉矿渣含量和激发剂参数对碱激发煤矸石材料流动性、力学性能、干缩率、抗硫酸盐侵蚀性和微观结构的影响.结果 表明,矿渣含量是影响碱激发煤矸石材料流动度、抗压强度和干缩率的主要原因,其次是激发剂参数.随着碱溶液浓度增加,其流动度和抗压强度随之提高,但高浓度的碱溶液对反应过程起到了抑制作用,使流动度和抗压强度降低.体系中矿渣含量的增加促进C-S-H凝胶生成,使得煤矸石基碱激发材料更加致密,进而提高了抗压强度和抗硫酸侵蚀能力.由于生成的C-S-H凝胶的塌陷和重组会细化孔结构,增大收缩应力,从而使干燥收缩率增大.     

粉煤灰-矿渣基矿物聚物的强度影响因素及机理分析

试验以三种不同化学成分的粉煤灰与矿渣组成二元胶凝体系,在碱硅酸盐激发下制备了粉煤灰-矿渣基矿物聚合物.研究了粉煤灰中CaO的含量、形态以及碱硅酸盐激发剂模数对所制备矿物聚合物抗压强度的影响规律,并结合NMR、XRD和SEM等微观测试手段分析了其作用机理.试验结果表明:粉煤灰中非晶态CaO含量越高,粉煤灰-矿渣基矿物聚合物的抗压强度越大;粉煤灰中晶态CaO含量高是导致后期强度倒缩的主要原因;随着碱硅酸盐激发剂模数的增大,粉煤灰-矿渣基矿物聚合物的抗压强度先增大后减小,当激发剂模数为1.2时,抗压强度最大.     

泡沫掺量对发泡碱激发矿渣聚合物性能和孔隙特征的影响

以水玻璃激发矿渣为胶凝材料,采用压缩空气发泡方式制备了泡沫矿渣聚合物材料,通过Image-Pro plus(IPP)表征了不同泡沫掺量下泡沫矿渣聚合物的孔隙结构特征,并研究了泡沫掺量对泡沫矿渣矿物聚合物干密度、抗压强度和导热系数的影响.结果表明:当泡沫掺量为4.45%~10.70%(质量分数)时,随泡沫掺量增加,泡沫矿渣聚合物的孔隙率增加、平均孔径及孔圆度值增大,泡沫矿渣聚合物相应的干密度、抗压强度和导热系数均呈负指数关系降低且相关性强;当泡沫掺量为4.45%~12.00%(质量分数)时,所制备碱激发矿渣聚合物泡沫材料的干密度389~1325 kg/m3、抗压强度1.12~17.81 MPa、导热系数0.0813~0.2211 W/(m·K),其综合性能优于通用水泥泡沫混凝土制品.     

水泥基体参数对水泥砂浆干缩性能的影响

采用干缩实验研究水灰比、灰砂比、水泥细度等水泥基体参数对水泥浆干缩性能的影响。结果表明,水灰比在0.35～0.60时,砂浆的干缩率随水灰比增大而增大;其它条件不变时,砂浆的干缩率随胶砂比增大而明显增大,随水泥细度提高而增大;高标号水泥的干缩率大于低标号水泥,水泥标号相同时,P.II>P.F>P.S;矿渣微粉比粉煤灰更适用于生产高性能水泥和高性能混凝土;减缩剂能明显减小水泥砂浆的干缩率。     

废弃阴极射线管玻璃砂对砂浆性能的影响

废弃阴极射线管（cathoderaytubes,CRT）玻璃因其含有有害物质铅而导致严重环境问题,为此,使用粉煤灰、磨细矿渣作为矿物掺合料,研究了磨细阴极射线管玻璃（groundcathoderaytubeglass,MG）取代0、30％、60％、100％（质量分数,下同）河砂细骨料时砂浆新拌性能、力学性能、干缩性能、碱骨料反应（alkali-silicareaction,ASR）膨胀性能、金属铅浸出值。结果表明：随着MG取代比例从0变化到100％,砂浆初始流动度与容重不段增加,硬化砂浆抗压强度、抗折强度和静弹性模量、干缩性能先增加后逐渐减小;MG取代比例为60％时,砂浆具有较高力学性能和较大干缩值;砂浆ASR膨胀值和硬化砂浆金属铅浸出值随MG取代比例增加而增加,但仍在安全范围内;掺加矿物掺合料的MG砂浆作为循环材料可用于干燥环境下的建筑砂浆。     

膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆的减缩特性研究

开展了膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆的减缩特性研究,分析了不同硫铝酸盐类膨胀剂掺量对碱-激发矿渣砂浆自收缩、干缩和抗压强度的影响,使用压汞仪研究了掺膨胀剂碱-激发矿渣砂浆的孔结构特征.结果表明,硫铝酸盐类膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆自收缩和干缩具有一定的抑制作用,可降低收缩的增长速率,3％掺量下可分别减小自收缩35.4％和干缩29％.膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆早期强度影响明显,但随龄期发展,其影响作用减弱,28 d时,膨胀剂组与对照组抗压强度相近.膨胀剂可增大碱-激发矿渣砂浆大于20μm的孔体积,有利于减小孔径小于20μm的孔体积,形成更为密实结构.     

磨细粉煤灰对水泥基材料性能的影响

主要探讨了磨细粉煤灰对水泥浆体的需水量、凝结时间、化学结合水量及水泥胶砂流动度、强度和干缩等性能的影响.结果表明:机械磨细法可以提高粉煤灰早期的化学活性,磨细粉煤灰可以提高水泥基材料的流动度、早期强度、早期化学结合水量等性能,但对水泥胶砂的干缩性能影响却不大.     

湿陷性黄土地基粉煤灰-水泥复合注浆材料性能试验研究

针对运用注浆法处理湿陷性黄土地基中传统注浆材料渗透性差,成本高等问题,通过进行室内试验,研究了不同配比下的粉煤灰-水泥复合注浆加固材料的各项性能,并对其进行了物质成分及微观结构的分析.结果 表明:各个龄期下的硬化浆体随着粉煤灰掺量及水灰比的增加,其初凝及终凝时间都会延长,早期抗压强度降低,但后期抗压强度仍会缓慢增长;浆体的结石率会随着粉煤灰的增加而增大,但流动度则会减小;浆体的水化产物主要为C-S-H凝胶以及Ca(OH)2.此类注浆材料具有适合的凝结时间及流动度,拥有良好的渗透能力,提高了材料的可注性,其结石率与抗压强度也保证了对湿陷性黄土地基的承载力有提升的作用.     

高性能聚合物水泥基灌浆材料设计及性能验证

半刚性基层极易发生开裂,严重影响道路质量.采用正交试验方法,以工作性、力学性能和体积稳定性等作为评价因素,设计了一种高性能聚合物水泥基灌浆材料,并研究了各原材料对灌浆材料性能的影响.结果表明:水灰比对水泥净浆的流动性、强度和干缩性起主要影响因素;粉煤灰和聚合物掺量主要影响净浆的流动性和强度;减水剂掺量主要对净浆的干缩性影响较大;确定了用于半刚性基层裂缝修补的聚合物水泥净浆的最佳配比:水灰比0.57,粉煤灰掺量10％,减水剂掺量0.03％和聚合物掺量6％.最后验证了高性能聚合物水泥基灌浆材料其他方面的优异性能.     

CFBC脱硫灰和F类粉煤灰对注浆材料性能的影响

研究了分别由CFBC脱硫灰和F类粉煤灰为主要组分制备的注浆材料的性能,对比了水灰比、脱硫灰及F类粉煤灰掺量对浆液流动度、结石率和结石强度等性能的影响。研究表明,注浆浆液的水灰比越大,流动度越低,析水率越大,结石率越低,结石强度也越低。比较而言,脱硫灰掺量对浆液的流动度影响更显著,并能较大幅度地降低浆液的析水率,提高其结石率,而F类粉煤灰掺量对浆液的流动度、析水率和结石率影响较小,即脱硫灰在改善注浆材料的析水率和结石率性能等方面优于F类粉煤灰;两种浆液的结石强度均随其掺灰量增加而降低。     

粉煤灰对碱激发矿渣胶凝材料耐盐酸腐蚀性能的影响

为了研究粉煤灰对碱激发矿渣胶凝材料耐盐酸腐蚀性能的影响,对不同粉煤灰掺量下碱激发矿渣砂浆在pH=1的盐酸环境中浸泡14 d、28 d和60 d后的外观、质量损失、腐蚀深度、抗压强度和耐蚀系数进行了研究,通过X射线衍射和化学滴定方法对其机理进行了分析.结果表明:碱激发矿渣砂浆在盐酸溶液中浸泡后表面被严重腐蚀,质量与强度损失均很大.粉煤灰的掺入使试块表面被腐蚀情况明显变好,质量与强度损失也明显减少,但粉煤灰的掺入会降低碱激发矿渣砂浆的强度,增大其腐蚀深度.XRD与化学分析的结果表明碱激发粉煤灰中可被盐酸溶出的物质含量较少,因而掺入粉煤灰可以提高碱激发矿渣胶凝材料的耐盐酸腐蚀性能.     

碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能与硬化浆体结构

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料性能,并用扫描电子显微镜和压汞仪分析了硬化浆体的细观结构和孔结构.结果表明:碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在粉煤灰掺量为0～30 %(质量分数)范围内,随粉煤灰的掺量的增加,碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间略有延长.与普通硅酸盐水泥相比,碱-磷渣胶凝材料的抗压强度较高,其3d和28d抗压强度分别可达到30.9MPa和98.8MPa,但其抗折强度相对较低.掺加粉煤灰后碱胶凝材料的抗压强度降低,而抗折强度提高.碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的耐蚀性和抗冻性能均显著优于硅酸盐水泥,其干缩比硅酸盐水泥的大.用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩.碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料硬化浆体的结构非常致密,其孔隙率和平均孔径均小于普通硅酸盐水泥硬化浆体.     

碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的性能与硬化浆体结构(英文)

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料性能,并用扫描电子显微镜和压汞仪分析了硬化浆体的细观结构和孔结构。结果表明:碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在粉煤灰掺量为0～30%(质量分数)范围内,随粉煤灰的掺量的增加,碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的凝结时间略有延长。与普通硅酸盐水泥相比,碱–磷渣胶凝材料的抗压强度较高,其3d和28d抗压强度分别可达到30.9MPa和98.8MPa,但其抗折强度相对较低。掺加粉煤灰后碱胶凝材料的抗压强度降低,而抗折强度提高。碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料的耐蚀性和抗冻性能均显著优于硅酸盐水泥,其干缩比硅酸盐水泥的大。用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩。碱–磷渣–粉煤灰胶凝材料硬化浆体的结构非常致密,其孔隙率和平均孔径均小于普通硅酸盐水泥硬化浆体。     

新型轻质钢渣加气混凝土的实验研究

利用钢渣生产绿色轻质混凝土材料对钢渣的资源化利用具有重要意义.为了确定钢渣、矿渣、粉煤灰掺量和碱含量对轻质混凝土材料抗压强度的影响,采用正交分析法进行了九组配比实验.研究表明,四个正交因素对钢渣加气混凝土抗压强度的影响顺序为:碱含量＞钢渣掺量＞矿渣掺量＞粉煤灰掺量,其中碱含量与钢渣掺量的影响最为显著.此外,还通过单因素控制法研究了铝粉掺量及水料比对钢渣加气混凝土性能的影响,得出了加气混凝土干密度与抗压强度之间的关系.研究发现钢渣加气混凝土抗压强度随着干密度增加呈上升趋势,且干密度和抗压强度之间是非线性关系.最后得到了钢渣加气混凝土的最佳优化配比,其抗压强度为3.43 MPa,满足绿色轻质保温材料的抗压要求.     

粉煤灰地聚合物力学性能影响因素研究综述

粉煤灰地聚合物是以粉煤灰为硅铝质原料制备的,具有强度高、耐高温、耐腐蚀、有效固封金属离子等优点。但它固有的脆性以及需高温养护才能快速获得高强度的特点限制了其运用范围,而以纤维作为增强材料不仅可以提高粉煤灰地聚合物的强度,还可以改善其延性和韧性。本文主要从粉煤灰原料特性、碱激发剂、养护制度和增强材料四方面入手,重点阐述了粉煤灰粒径和化学组成,碱激发剂的种类、用量和模数,升温养护时间和初期养护温度对抗压强度的影响,以及纤维对粉煤灰地聚合物抗压强度和弯曲性能的影响。最后,根据现有的研究成果,对四种影响因素分别是如何影响粉煤灰地聚合物力学性能进行总结。     

装配式建筑用聚合物乳液改性套筒灌浆料的制备及性能研究

本文利用醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液(EVA)、丙烯酸酯乳液(PAE)分别对装配式水泥基套筒灌浆料进行改性,制备了2种聚合物乳液改性套筒灌浆料。研究了聚合物乳液对套筒灌浆料流动度、抗压强度、吸水率、膨胀率、耐久性、拉伸性能和微观结构的影响,并进行了成本核算。结果表明：掺入聚合物乳液能显著改善灌浆料的流动度、抗压强度、吸水率、抗硫酸盐侵蚀和抗冻融侵蚀性能,而且PAE改性的套筒灌浆料的综合性能优于EVA改性;PAE改性能增强灌浆料整体内聚力和密实度,使得灌浆料的膨胀率基本无负面影响且无泌水现象,同时可以增强灌浆料接头的拉伸性能、抗拉强度以及黏结强度。当PAE掺量在0.3%～1.0%(质量分数)时,PAE改性灌浆料性能均满足相应国家标准要求,且制备成本较低。     

碱激发矿渣胶凝材料的试验研究

影响碱激发矿渣胶凝材料性能的因素有很多,该文系统地探讨了水玻璃模数、水玻璃掺量、水灰比、养护条件及复合粉料比例等因素对碱激发矿渣胶凝材料凝结时间和强度的影响规律.结果表明:碱胶凝材料凝结时间主要取决于溶液中碱离子浓度;水玻璃模数为1.4,掺量为8％时,碱胶凝材料强度最高;提高养护温度有助于抗压强度的增长,普通硅酸盐水泥与水玻璃配合,可作为复合激发剂使用.     

粉煤灰对含气型干混砂浆性能的影响

粉煤灰替代部分水泥，并利用具有较大发泡倍数和较低泌水率的引气剂的添加可有效改善干混砂浆的工作性，并研究了在掺2种引气剂时，粉煤灰对砂浆工作性能、力学性能的影响规律，并对胶凝材料体系最佳配比进行了试验优选。研究结果表明，水灰比为0．53，引气剂掺0．5％，粉煤灰掺20％左右时，新拌砂浆的流动性、保水性和干缩率等性能均满足规范要求；7d和28d抗压强度也满足M10级强度要求；且粉煤灰对萘系引气剂的吸附作用要大于皂苷引气剂。     

塑性膨胀剂对海上风电超高性能灌浆料性能的影响

分别采用偶氮化合物类塑性膨胀剂(PEA1)及亚硝基化合物类塑性膨胀剂(PEA2)配制了C125海上风电超高性能灌浆料，对比研究了塑性膨胀剂种类及掺量对C125海上风电超高性能灌浆料流动度、膨胀率、抗压强度、电通量及孔结构分布的影响规律。结果表明，随着塑性膨胀剂掺量的增加，灌浆料的流动度先增大后减小，抗压强度逐渐降低，竖向膨胀率和电通量逐渐增加。当PEA1、PEA2掺量相同时，PEA1对灌浆料的流动度、抗压强度、竖向膨胀率和电通量的影响幅度更大，掺入PEA1后灌浆料的总孔隙率、平均孔径及大孔比例增幅更明显。     

透水碱矿渣混凝土的制备与性能研究

研究了聚丙烯纤维、增稠剂及硅灰等改性材料对碱矿渣胶结材浆体流动度、流变性能以及抗压强度的影响,同时研究了这些改性材料和骨胶比对透水碱矿渣混凝土抗压强度、孔含量及透水率的影响.结果表明:用5～10 mm的玄武岩碎石和碱矿渣胶结材通过插捣成型可以制备28 d抗压强度在40.6 MPa、孔含量15％、透水率3.76 mm/s的透水碱矿渣混凝土;碱矿渣浆体的粘度系数过大时混凝土拌合物的工作性差、插捣难以密实,制得试件强度较低而透水率、孔含量较大;硅灰的掺入对骨浆界面的粘结性能有明显改善,在浆体用量较多时对强度的提高有利.