轻骨料和防水剂对发泡保温材料性能的影响

试验以普通硅酸盐水泥(P.O42.5)为主要胶凝材料,采用膨胀珍珠岩和聚苯颗粒为轻质保温骨料,同时掺加适量玻璃纤维和防水剂;发泡剂采用植物改性泡沫剂,运用物理发泡工艺制备了水泥基轻质发泡保温材料.分别研究了膨胀珍珠岩、聚苯颗粒和防水剂掺量对水泥基轻质发泡保温材料性能的影响,确定了水泥基轻质发泡保温材料的最佳配合比.试验结果表明:玻璃纤维掺量占水泥质量1.5％,轻骨料总掺量为7％,膨胀珍珠岩与聚苯颗粒混合比例为1∶2,有机硅防水剂掺量为4％时,水泥基轻质发泡保温材料的各项性能指标良好,干密度较低、抗压强度较高且防水性能较好,其28 d干密度和抗压强度分别为298 kg/m3和1.43 MPa,体积吸水率为17.32％.     

石膏-粉煤灰基复合材料性能研究

本文研究了膨胀珍珠岩、短切维尼纶纤维、水泥熟料对石膏-粉煤灰基胶凝材料抗折、抗压、软化系数和表观密度的影响.结果表明, 半水石膏-粉煤灰胶结材硬化体的强度随着粉煤灰掺量的增加而降低;添加水泥熟料作为粉煤灰的激发剂,可使石膏-粉煤灰复合材料的耐水性能提高;以珍珠岩作为轻骨料的复合材料,随着珍珠岩质量分数的增加,对复合材料的力学性能影响不是很大,复合材料的密度大大减小;短切维尼纶纤维对复合材料的对抗压强度贡献不大,只可以增强制品的抗折强度.     

超细粉煤灰和偏高岭土对高强混凝土耐热性能的影响

以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,超细粉煤灰和偏高岭土作为辅助胶凝材料制备了高强混凝土,研究了其在400℃热处理前后的力学性能,分析了浆体物相组成、断面形貌的变化.结果 表明,超细粉煤灰和偏高岭土的引入可以明显改善高强混凝土受热条件下的力学性能,同时引入30wt％超细粉煤灰和5wt％偏高岭土可制备出常温抗压强度、残余强度分别为87.18MPa、109.72 MPa的高强混凝土.微观分析发现,在热处理过程中,未掺加辅助胶凝材料的试样浆体中氢氧化钙和硅钙石分解,浆体结构劣化,力学性能退化明显;掺加超细粉煤灰可以改善试样浆体的孔结构,且超细粉煤灰可在高温下与氢氧化钙及其分解产生的氧化钙反应生成更多的硅钙石以及耐高温矿物相,改善了加热过程中由于氢氧化钙和部分硅钙石分解而产生的结构缺陷,进而提升材料耐热性能,使得混凝土热处理后的残余强度不降反升;在掺加超细粉煤灰的同时复掺偏高岭土,可以在常温下水化生成更多的水化硅酸钙凝胶,使得粉煤灰微珠与浆体的界面结合更加紧密,并在高温下进一步加快水化反应速率,在浆体中生成大量硅钙石、钙铝榴石与蓝晶石三种耐高温物相,进而大幅度提升混凝土的耐热性能,使得混凝土高温残余强度更高.     

自密实轻骨料混凝土工作性能和力学性能试验研究

自密实轻骨料混凝土是在自密实混凝土的基础上,用轻骨料代替普通骨料,采用一定混凝土配合比技术配制而成的一种新型高性能混凝土。本试验通过掺加不同量的粉煤灰制备自密实轻骨料混凝土,系统研究了胶凝材料用量及粉煤灰掺量对其工作性能和力学性能的影响。研究结果表明,混凝土坍落度为260mm时,坍落扩展度为650mm,此时的自密实轻骨料混凝土的工作性最好;当粉煤灰掺量为15%时,自密实轻骨料混凝土的后期强度达到最高,相比早期强度增大幅度达183%。     

烧结粉煤灰陶粒混凝土工作性能及力学性能试验研究

通过采用粉煤灰烧结而成的陶粒作为轻集料,在不同的胶凝材料体系下掺加一定量的粉煤灰制备陶粒混凝土。系统研究了胶凝材料用量与粉煤灰掺量对其工作性能和力学性能的影响。结果表明,胶凝材料总量为300 kg/m3且粉煤灰掺量为0时混凝土净用水量达到最大,为151 kg/m3;随着胶凝材料用量及粉煤灰掺量的增加,其净用水量逐渐减少;当粉煤灰掺量为15%时,陶粒混凝土的后期强度达到最高,胶凝材料总量为300 kg/m3的28 d强度为38.7 MPa,相比早期强度增大幅度达120.3%。     

发泡混凝土的影响因素分析

发泡混凝土是以水泥为主要胶凝材料,基于双氧水发泡工艺制成的一类轻质多孔的保温材料。试验研究水温、粉煤灰掺量、稳泡剂掺量和发泡剂掺量四个因素分别对发泡混凝土制备的影响。结果表明:适宜制备工艺的搅拌水温为32℃左右;粉煤灰的最佳掺量为胶凝材料总量的40%;稳泡剂掺量为1%;基于成本、发泡效果以及试块的成型效果,发泡剂掺量为3%和3.5%。     

粉煤灰基轻质高强材料的制备及其防水性能的研究

本研究以循环流化床粉煤灰为主要胶凝材料,以中空玻化微珠为轻质填充料,通过碱激发的原理制备出一种新型的轻质高强材料.另外,通过掺入硬脂酸钙对该材料的防水性能进行了研究.结果表明,当玻璃微珠掺量为40wt％,硬脂酸钙掺量为3wt％时,该种材料综合性能最优,对应的表观密度、28 d抗压强度和吸水率分别为650kg/m3,21.19 MPa,15.3wt％.优良的力学性能和防水性等研究表明,该材料具有广阔的应用前景.     

地聚物多孔轻质高强材料的制备及孔结构特性

为了解决地聚物多孔材料质轻与高强难以取得一致性的问题,本文采用正交试验,对粉煤灰地聚物多孔材料表观密度和强度进行试验,在此基础上,利用超细矿渣粉的独特性,对双氧水发泡剂及辅助稳泡材料进行了优选,制备出抗压强度达到5.9 MPa、表观密度仅为557 kg/m3的地聚物多孔材料.结果表明:当粉煤灰/矿渣比例为1:1,双氧水掺量为2.0％,硬脂酸钙掺量为1.0％,MnO2掺量为0.3％,制备的矿渣-粉煤灰基地聚物多孔材料可以达到质轻高强的目的.采用XRD、SEM和低场核磁共振技术对多孔材料进行了微观测试,并对其抗压强度、表观密度与孔结构之间关系进行了分析.     

脱硫石膏基泡沫玻璃保温板的性能研究

将泡沫玻璃边角料和玻化微珠作为轻骨料,辅以电厂原状脱硫石膏-粉煤灰-矿粉等复合胶凝材料,制备复合保温板.测试保温板的干表观密度、抗压强度、导热系数等性能指标,并通过SEM观察不同配比脱硫石膏基胶凝材料和胶凝材料-泡沫玻璃界面微观形貌.结果表明,制得保温板导热系数在0.06～0.09 W/(m·K)之间,抗压强度均达到0.5 MPa以上,干表观密度在490～620 kg/m3之间,软化系数均大于0.8.SEM微观图像显示:免煅烧脱硫石膏-粉煤灰-矿粉三元胶凝体系水化更充分并生成较多水化硅酸钙、钙矾石等产物.     

玻璃瓷粒轻骨料混凝土力学性能试验及配合比优化分析

为探究一种以玻璃瓷粒作为粗骨料的轻质混凝土材料的力学性能,通过正交试验对轻骨料混凝土进行了试验研究,分析了粗骨料类型、胶凝材料用量和水胶比等因素对混凝土力学性能的影响并进行了配合比优化.试验结果表明:玻璃瓷粒轻骨料混凝土的抗压强度和比强度均高于陶粒混凝土.其次,基于优化后的最佳配合比,测定玻璃瓷粒混凝土的坍落度、表观密度,并研究其抗压强度和抗拉强度.研究发现:玻璃瓷粒混凝土密度和力学性能均满足相关规范的要求,且抗压强度为陶粒混凝土的1.4倍.此研究可为玻璃瓷粒轻骨料混凝土的实际推广提供理论依据.     

用低等级湿排灰配制中低强度混凝土的试验研究

以生石灰、生石膏为激发剂,采用化学激发、水热激发与机械磨细相结合的高效复合活化技术对低等级湿排粉煤灰进行活化处理,可得到高活性粉煤灰掺合料。用此掺合料,掺入高效减水剂,配制出高掺量粉煤灰C20~C40中低强度混凝土,粉煤灰取代水泥率可达到40%~50%,试样7d抗压强度与基准混凝土相当,28d与60d抗压强度达到或超过基准混凝土。     

大掺量粉煤灰对混凝土渗透性的影响

以粉煤灰代替３０％的水泥，在水胶比为０．３０、０．３３、０．３６及０．３９的情况下，分别试验了用水量及胶凝材料用量变化下混凝土的强度和渗透性。试验结果表明，与不掺粉煤灰的混凝土比较，掺粉煤灰混凝土的渗透性都明显降低，３０天龄期时最大可降低至５０．７％，７０天时可降低至２２．３％；为了获得较低的渗透性而采取较低的水胶比时，不掺粉煤灰的混凝土应用降低用水量的办法有利，掺粉煤灰的混凝土用提高总胶凝材料用量的办法更好     

不同品质粉煤灰在煤矿安全中应用效果试验研究

我国煤矿生产事故频发,顶板垮落、瓦斯爆炸、机电事故、突水、矿井火灾、放炮等隐患时刻影响着煤矿安全生产,当前矿井开采以井下开采为主,井下开采存在技术要求高、开采难度大的问题,导致煤矿事故发生数和死亡人数相对其他行业居于首位。因此,为改善煤矿事故发生情况,提高煤矿安全生产,将粉煤灰应用到煤矿生产中,替代部分水泥,降低成本,降低混凝土水化热及渗透性,提高灌注混凝土工作性与耐久性。通过试验验证表明:采用Ⅰ级粉煤灰的混凝土较采用Ⅱ级粉煤灰的混凝土抗压强度、轴拉强度和极限拉伸值均略高,且干缩率较低,掺加Ⅱ级粉煤灰的混凝土的抗冻性能优于掺加I级粉煤灰的混凝土,I级粉煤灰对混凝土抗冻性能负面影响严重。同强度等级、同水胶比条件下,Ⅰ级粉煤灰混凝土抗冲磨强度比Ⅱ级粉煤灰混凝土抗冲磨强度及抗水冲蚀能力稍高,对预防及应对煤矿安全问题具有重要意义。     

高掺量粉煤灰混凝土强度发展潜力

测定了粉煤灰火山灰的反应率;估算了粉煤灰火山灰反应所需的最小水泥用量[或Ca(OH)2量];研究了高掺量粉煤灰混凝土的长期强度增长趋势。试验结果表明:粉煤灰的火山灰反应程度极其有限,极限火山灰反应率不大于20%;高掺量粉煤灰混凝土不会存在所谓“贫钙”问题;与普通混凝土相比,高掺量粉煤灰混凝土具有更强的后期强度增长趋势。     

粉煤灰掺量对氯氧镁水泥混凝土物理力学性能的影响

为了拓展氯氧镁水泥(MOC)材料的应用领域,以盐湖提钾肥副产物水氯镁石、轻烧氧化镁和粉煤灰为胶凝材料,制备了不同粉煤灰掺量的氯氧镁水泥混凝土(MOCC)。研究了粉煤灰掺量对MOCC抗压强度、物相组成、微观形貌和孔结构的影响。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,MOCC的抗压强度逐渐降低,当粉煤灰掺量为40%(质量分数)时,其300 d抗压强度降低至39.99 MPa,降低了22.52%。MOCC的主要水化产物为5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O(5·1·8)和Mg(OH)₂,掺加粉煤灰并没有产生新的晶相。掺入粉煤灰增加了MOCC的孔隙率和有害孔体积,从而降低了其抗压强度。采用相同水灰比制备了普通硅酸盐水泥混凝土,抗压强度对比测试结果表明:掺40%的粉煤灰MOCC的抗压强度虽然比未掺粉煤灰MOCC抗压强度低,但仍比普通硅酸盐水泥混凝土300 d龄期的抗压强度(33.42 MPa)高出19.66%,说明MOCC比普通硅酸盐水泥混凝土具有较高的抗压强度。     

纳米颗粒对道路粉煤灰混凝土耐磨性能的影响及作用机理

为探讨纳米颗粒对道路粉煤灰混凝土耐磨性能的影响,采用纳米材料和超细粉煤灰等量取代水泥制备了纳米改性粉煤灰水泥砂浆,在此基础上制备出三种纳米改性道路粉煤灰混凝土:纳米SiO2 (NS)混凝土、纳米SiC(NC)混凝土和纳米复掺混凝土,并研究了两种纳米材料对粉煤灰水泥砂浆力学性能和道路粉煤灰混凝土耐磨性能的影响及作用机理.结果表明:混凝土中掺入纳米材料能显著提高其耐磨性能.单掺NS混凝土中NS最优掺量为2％,单掺NC混凝土中NC最优掺量为3％;而复掺2％ NS、2％ NC时,纳米复掺混凝土耐磨性最佳,与基准混凝土相比,磨损量降低了75％.分析认为:纳米材料的表面效应、活性效应和微集料填充效应使其具有较大的表面能,在水泥浆体中与Ca(OH)2晶体发生二次水化反应,改善了Ca(OH)2的取向程度,强化了水泥石微细观结构,优化了水泥基体内孔径分布与孔结构,使其更加密实,从而提高了道路粉煤灰混凝土的耐磨性能.     

粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂耐磨性和强度的影响

研究了粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性和强度的影响.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%的粉煤灰后胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性可增大也可减小,但当粉煤灰掺量≥20%时,均降低,且随粉煤灰掺量继续增加,不断降低.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%粉煤灰后胶砂28 d、45 d强度减小,且随粉煤灰掺量继续增加,不断减小.在矿渣-水泥胶砂中掺入粉煤灰后,胶砂350 d强度可增加也可降低,取决于粉煤灰掺量和矿渣取代水泥量.随掺粉煤灰的矿渣-水泥胶砂强度增大,胶砂磨损率总体趋势减小,但并不单调减小.     

外加剂和粉煤灰对碱式硫酸镁水泥混凝土性能影响研究

利用碱式硫酸镁水泥制备了不同外加剂和粉煤灰掺量的碱式硫酸镁水泥(BMSC)混凝土.研究了外加剂和粉煤灰对BMSC混凝土抗压强度以及抗硫酸盐腐蚀性能的影响,并对BMSC混凝土物相组成和微观形貌进行了分析.结果表明:掺加外加剂后混凝土的强度有大幅度地提高.当外加剂掺量为水泥质量的0.5%时,混凝土的强度达到最大值;继续增加外加剂掺量,对混凝土的强度影响不大.掺加粉煤灰后,混凝土的强度有所下降.且水灰比一定时,粉煤灰掺量越多,对混凝土的强度越不利.掺加外加剂和粉煤灰后,混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能得到了明显的改善;且同等条件下,碱式硫酸镁水泥混凝土抗硫酸盐腐蚀性能优于普通硅酸盐水泥混凝土.     

低等级粉煤灰的活化处理与应用技术研究

采用物理活化 (机械磨细 )与化学活化 (加复合化学激发剂 )相结合的高效复合活化技术对低等级粉煤灰进行活化处理 ,可得到高活性粉煤灰。该粉煤灰可用于生产高掺量粉煤灰水泥、各种免烧的高强新型绿色墙体材料与地面材料以及配制中低强度等级高掺量粉煤灰混凝土等。     

粉煤灰细度对不同强度等级混凝土抗CL^-性能的影响

通过新拌混凝土需水量、抗压强度、CL^-快速渗透试验和5%NaCl溶液浸泡试验,确定不同细度粉煤灰配置的低、中、高强混凝土的抗CL^-渗透能力。结果表明：粉煤灰细度可提高低、中强混凝土的早期强度;高强混凝土的早期强度下降较少;各强度等级混凝土的后期强度普遍提高。粉煤灰细度越高混凝土抗CL^-渗透能力越明显,高水胶比混凝土比低水胶比混凝土更明显。