羧酸类助磨剂对硅酸盐水泥性能的影响

助磨剂的使用改善了粉磨物料的分散性和流动性,使粉磨效率得到提高,从而降低了能耗.本文研究的三种羧酸型助磨剂,在粉磨时间、物料比例相同,助磨剂掺量不同的情况下磨制矿渣硅酸盐水泥,通过测试水泥的力学性能,比表面积,细度及水泥粒径,研究羧酸类助磨剂对水泥性能的影响.实验结果表明:三种助磨剂对粉磨后水泥的强度和细度均有所提高,其中4OH助磨剂掺量0.5‰时3d强度提高了5.1％,28d强度提高了5.6％,28d抗压强度提高最高达17.1％,抗折强度高达2.9％;其中在通过0.08 mm方孔筛的筛分后,CA8助磨剂在掺量为0.7‰时,筛余百分数可达1.48％,比表面积可达4753 cm2/g,提高4.8％.     

钢渣-矿渣复合微粉对水泥性能影响的试验研究

将400、450、500m^2/kg三个细度的钢渣微粉与细度为450m^2／kg的矿渣复合成为双掺料，配制成复合水泥。试验表明：该水泥的标准稠度需水量随钢渣掺量增加呈减小的趋势，终凝时间则逐渐延长。当钢渣掺量不变时，提高钢渣微粉的细度，水泥的标稠需水量变化不大。随钢渣掺量增加，水泥各个龄期的抗压和抗折强度呈下降趋势。在相同的掺量条件下，钢渣粉细度为400m^2／kg比表面积、掺量为10％时，28d抗压强度明显降低。提高钢渣粉细度，28d抗压和抗折强度总体上呈增加的趋势。将450m^2/kg比表面积的钢渣微粉与矿渣微粉复合为双掺料，是经济可行的技术方案。     

钢渣水泥抹面砂浆性能研究

本文研究了钢渣、矿渣、石膏和粉煤灰对钢渣水泥抹面砂浆性能的影响。结果表明:钢渣水泥复合材料抗压强度和抗折强度随着钢渣掺量的增加而呈减小的趋势;矿渣(20%)复配改性钢渣水泥复合材料,28d最佳抗压强度和抗折强度(49.2MPa和6.8MPa)分别较未掺矿渣的提高了3.3%和16.2%;当脱硫石膏掺量在3%时,可提高钢渣-水泥-矿渣力学性能;当增塑剂掺量控制在0.4%,水泥抹灰砂浆施工性能较好,砂率在1:4时,钢渣水泥抹灰砂浆28d抗压强度可达到13.5MPa(满足M10等级要求),当砂率为1:5时,钢渣水泥抹灰砂浆28d抗压强度可达到7.5MPa(满足M5等级要求)。     

钢渣-赤泥-水泥基复合砂浆的水化硬化特性

为探明二元固废间的协同胶凝作用，本文研究了不同配合比条件下钢渣-赤泥-水泥基复合砂浆的力学性能，并采用水化热、XRD、TG-DTG、SEM等手段来表征复合砂浆的水化特征及微观形貌。研究结果表明：与纯水泥组相比，单掺30%(以下均为质量分数)钢渣会抑制浆体的水化反应，从而降低砂浆的力学性能，而在单掺30%钢渣的基础上复掺适量的赤泥可以有效降低钢渣对砂浆力学性能的负面影响。其中，当钢渣掺量为15%、赤泥掺量为15%时，复合砂浆的28 d抗折强度和28 d抗压强度均最高，分别为6.8和39.8 MPa,与单掺30%钢渣组相比，复合砂浆的28 d抗折强度和28 d抗压强度分别提高了11.5%和20.6%,这主要是因为掺入的赤泥不仅起到物理填充作用，而且为钢渣的水化反应提供了良好的碱性环境，促进钢渣参与水化反应，生成更多的钙矾石和水化硅酸钙凝胶，改善砂浆的微观结构。     

无机盐及其复配助磨剂对水泥助磨效果和性能的影响

通过在水泥粉磨中掺入氯化钠、硫酸钠等无机盐及其复配助磨剂,研究无机盐单掺和复配助磨剂对水泥助磨效果和物理性能的影响。经研究发现,无机盐单掺因其掺量较低,影响程度相对较小,复配助磨剂可以改善助磨效果及提升水泥强度,但也会引发其他性能不利影响。助磨效果方面,氯化钠、硫酸钠和亚硝酸钙使得水泥45μm筛余有所下降,但整体细度并未明显提高,三聚磷酸钠和六偏磷酸钠有利于整体细度提高;无机盐复配助磨剂对水泥45μm筛余下降明显,整体细度更细。水泥稠度和净浆流动度方面,无机盐单掺影响较小,无论助磨剂复配无机盐与否均对水泥流动度和稠度有一定负面影响。强度方面,在一定掺量时,氯化钠和硫酸钠对28d抗压强度不利,而三聚磷酸钠和六偏磷酸钠对28d抗压强度略有提升作用,亚硝酸钙对强度影响不明显,助磨剂对水泥抗压强度提升较为明显,其中助磨剂引入无机盐后对提高3d抗压强度更加显著。     

不同激发剂对钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学性能影响的研究

通过往钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料中掺加不同掺量的减水剂、硫酸钠和水泥,研究不同激发剂不同掺量对其力学性能的影响及影响机理,并确定各激发剂的不同掺量,以达到提高力学性能的目的。分析研究表明,当减水剂掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为1.48MPa和5.75MPa;当硫酸钠掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为2.54MPa和9.61MPa;当水泥掺量为10%时力学性能较好,其28d抗折、抗压强度分别为,6.31MPa和18.75MPa。     

醇类助磨剂对水泥强度影响的试验研究

以甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇等几种羟基化合物作为水泥助磨剂,对其掺量在0.01%～0.04%下时对水泥强度的影响进行了试验研究。结果表明,助磨剂中的碳链长短、羟基数量等都对水泥强度有着显著的影响。相同掺量下,当碳链长度为2时,除28d抗压强度外,各龄期抗折抗压强度均随着羟基助磨剂掺量的增加而呈现下降趋势,当碳链长度为3时,0.02%掺量下,随着官能团数量的增加,水泥3d抗折强度呈现“U”型增长,7d和28d抗折强度呈现倒“U”型降低;0.04%掺量下,随着官能团数量的增加,水泥3d、7d抗折强度,3d抗压强度呈现“U”型增长,7d和28d抗折强度均随着羟基官能团的增加而降低。     

碳纤维粉-钢渣水泥基复合材料的力学性能和导电性能研究

本文研究了碳纤维粉和钢渣对水泥基复合材料力学性能和导电性能的影响,结合SEM分析了水泥基复合材料的微观结构.试验结果表明:碳纤维粉的加入会提高试件的力学性能,当碳纤维粉掺量为0.5％时,钢渣替代量为45％时,3d抗折强度达到6.3 MPa,28 d抗折强度达到8.4 MPa;3 d抗压强度达到28.1 MPa,28 d抗压强度达到44.6 MPa;碳纤维粉和钢渣加入后,促进导电网络的形成,也会提高水泥基复合材料的导电性能;SEM分析表明,适量的碳纤维粉能均匀分散在体系内,形成密实的结构,从而促进体系力学性能和导电性能的提高.     

超高性能混凝土的制备

采用超低水胶比和高强度水泥常温养护制备超高性能混凝土,以水胶比、钢纤维的体积掺量为变化参数分析了其对超高性能混凝土抗压强度、抗折强度及拉伸性能的影响.研究结果表明:在最大密实度的情况下,混凝土的抗压强度随水胶比的增大而降低.本文钢纤维体积掺量2％,水胶比在0.12～0.22范围内,28d抗压强度随水胶比的增大先升高后降低,水胶比为0.18时,UHPC的抗压强度最大,达152.8 MPa;钢纤维体积掺量在1.7％ ～2.9％时,随掺量的增加,抗压强度、抗折强度均呈增大的趋势,在2.9％ ～3.5％时,抗压强度和抗折强度有下降的趋势,体积掺量为2.9％时,28 d抗压强度和抗折强度达到最大值,分别为153.5 MPa和37.1 MPa.综合经济性、施工性能、力学性能来看,2％为钢纤维最佳体积掺量.在最佳掺量下,拉伸应力达到峰值8.94 MPa时,拉伸应变达0.012％.     

氧化石墨烯沙漠砂水泥基复合材料力学性能研究

通过正交试验,分析了氧化石墨烯(GO)掺量、沙漠砂替代率、水灰比和胶砂比对GO-沙漠砂水泥基复合材料28 d的抗压强度、抗折强度和稠度值的影响趋势.在正交试验基础上,进一步揭示沙漠砂替代率和GO掺量对复合材料7d、28 d抗压强度和抗折强度的影响规律.试验研究表明:随着GO掺量的增加,水泥基复合材料抗折和抗压强度先提高后降低,且对于抗压强度增强效果略超过抗折强度.当GO掺量为0.03wt％时,GO-沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度达到最大值;随着沙漠砂替代率增加,GO-沙漠砂砂浆试块抗折和抗压强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为50％时,氧化石墨烯沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度均达到最大值;但沙漠砂替代率为100％时,掺量为0.03wt％的GO-全沙漠沙水泥基材料强度提升最高,且28 d抗压、抗折强度可达标准砂试块强度.通过SEM对GO增强沙漠砂水泥基复合材料微观结构进行表征,发现GO能够优化水泥水化产物的微观结构形态,并且与沙漠砂活性材料产生正相关作用,从而形成更加致密均匀的结构改善沙漠砂水泥基复合材料的宏观性能.     

用矿渣微粉配制高掺量早强矿渣水泥的研究

通过正交试验研究不同细度、掺量的矿渣微粉和熟料对渣水泥性能的影响。试验发现,影响矿渣水泥3d、28d强度的主次因素不同,3d强度主要受矿渣细度的影响,28d强度则主要受矿渣掺量影响。采用分别粉磨后混合的生产工艺,用一定细度的矿渣微粉可以生产出掺量较高、早强性能好的矿渣水泥。     

除氯处理的PAC废渣的细度和掺量对水泥性能影响的研究

采用水泥基本性能标准检测方法研究了经化学-煅烧法除氯处理的聚氯化铝废渣（简称复合除氯PAC废渣）的细度和掺量对标准稠度需水量、凝结时间、强度等水泥性能的影响。研究结果表明：随着复合除氯PAC废渣的细度越来越细,水泥的标准稠度需水量越来越大,水泥的凝结时间也逐渐缩短,对水泥的强度增强效果越来越弱。复合除氯PAC废渣的实用细度为粒径大于80 μm的粒子质量分数为1.5%~2.5%;随着实用细度的加湿复合除氯PAC废渣掺量的逐渐增加,水泥28 d抗压强度出现先增强后降低现象,在掺量为17%时,水泥28 d抗压强度的增长率出现临界值。     

矿渣沸石基水泥的试验研究

研究了矿渣沸石基水泥中原料组成含量对水泥的强度、凝结时间及标准稠度等性能的影响规律,并探讨了该水泥体系的水化机理。研究结果表明,以30%的沸石、25%的熟料、34%的矿渣、6%的钢渣和5%的石膏,可以制备出3d抗压强度达15.3MPa、28 d抗压强度达42.8 MPa的矿渣沸石基水泥。该水泥的主要水化产物为C-S-H凝胶和水化硫铝酸钙。     

磨细矿渣对高性能混凝土性能的影响1掺加磨细矿渣的砂浆试验

研究了矿渣的细度、掺量对水泥砂浆的强度和流动性的影响。结果表明：矿渣细度较小时,抗压强度随着掺量的增加而下降。当细度变大,强度随着掺量增加而下降的趋势变缓。细度超过一定值后,强度随着掺量的增加呈现上升趋势。同时,细度、掺量对早期（３ ｄ、７ ｄ）强度和后期（２８ ｄ）强度的影响也有差别。细度低于 ８００ ｍ ２ ／ｋｇ 的矿渣对砂浆的流动性影响不大,但细度高于 ８００ ｍ ２ ／ｋｇ的超细矿渣能够显著降低用水量。试验结果为研究矿渣在高性能混凝土中的应用提供了依据。     

矿物外掺合料对箱梁C50混凝土工作及力学性能影响

利用粉煤灰/矿渣粉作为复合外掺料等量替代部分水泥,探究外掺合料的组成及掺量对箱梁C50混凝土工作性及力学性能的影响,并通过SEM观察混凝土微观结构,结果表明:复合掺合料中,粉煤灰与矿渣粉最佳质量比为1∶2.外掺合料掺量从0%增至30%过程中,C50混凝土工作性有所改善,但混凝土3 d、10 d、28 d、56 d强度均随外掺合料掺量增加而降低.通过SEM观察,掺外掺合料体系水化生成的C-S-H凝胶数目较少,使得混凝土界面粘接强度不高,导致抗压强度降低.     

膨胀珍珠岩对矿渣助磨性能的研究

以膨胀珍珠岩掺量变化对矿渣粉磨性能影响来研究其助磨性能。试验表明,膨胀珍珠岩助磨效果为：矿渣＋粉煤灰〉矿渣＋熟料〉矿渣单独粉磨,最佳掺量分别是0.3％、0．4％和0.3％。掺入0.3％膨胀珍珠岩粉磨的水泥,强度随龄期增加逐渐递增,28d抗压强度可提高10MPa。     

利用工业废渣制备复合水泥的研究

采用分别粉磨再混合的方式,利用正交试验方法,研究了熟料、矿渣及粉煤灰的不同细度组合对复合硅酸盐水泥物理性能的影响。结果表明,熟料细度是影响复合水泥3d强度的决定因素;影响水泥28d强度的主次因素依次为:矿渣细度、熟料细度、粉煤灰细度。得到了复合水泥3种主要组分的细度最佳控制参数为:熟料420m2/kg,矿渣500m2/kg,粉煤灰400m2/kg。并对复合水泥水化各龄期的试样进行了SEM分析。     

水泥添加量对电解锰渣免烧砖性能的影响

控制骨料掺入量为20％,成型压力为2 MPa,混料含水率为25％的条件下,系统研究了水泥添加量对电解锰渣免烧砖性能的影响.结果表明:当水泥添加量为20％时,电解锰渣免烧砖7 d抗压、抗折强度分别为10.21 MPa和2.35 MPa,28 d抗压、抗折强度分别为13.76 MPa和2.74 MPa,体积密度为1.36 g/cm3,线收缩率为1.13％,吸水率为33.32％,饱和系数为1.47,有轻微泛霜现象产生,强度达到国家烧结普通砖的标准要求,其他性能满足国标一级品的要求.     

钢渣-杂填土基层材料的性能研究

将钢渣、矿渣微粉与废弃混凝土碎料混拌制备钢渣-杂填土基层,并对其性能开展研究。体积安定性试验表明,矿渣微粉具有明显抑胀作用,掺入50%(质量分数,下同)钢渣、50%杂填土以及外掺钢渣质量30%矿渣微粉的试件的10 d高温水浴膨胀率仅为1.32%,而未掺矿渣微粉的试件3~5 d膨胀率均超过2%限值。7 d无侧限抗压强度和28 d劈裂强度正交试验表明:7 d无侧限抗压强度、28 d劈裂强度影响因素大小顺序为钢渣、水泥掺量、混凝土碎料占比、土壤固化剂;各组试件中7 d无侧限抗压强度、28 d劈裂强度最大值分别为12.41 MPa、2.24 MPa;钢渣-杂填土基层最佳配比为50%钢渣、50%杂填土(m(混凝土碎料)∶m(素土)=6∶4),外掺钢渣质量40%的矿渣微粉、5%水泥、0.018%固化剂,此时试件具有良好的水稳定性。强度影响因素试验表明,矿渣微粉对试件强度的增幅影响最大。X射线衍射及扫描电子显微镜分析表明,在矿渣微粉和土壤固化剂的作用下,钢渣中f-CaO被有效消解,团聚体与混凝土碎料、钢渣颗粒的密实包裹阻止了内部水分的挥发和外部自由水的侵入,既保证了钢渣-杂填土基层的强度,又有效抑制了膨胀。     

矿渣-钢渣复合水泥的性能研究

试验利用矿渣和钢渣作为配制复合水泥的辅助性胶凝材料,研究了矿渣、钢渣细度和复合比例对复合水泥强度的影响,并从颗粒堆积和复合胶凝效应的角度探讨了矿渣-钢渣在复合水泥中的作用机理。试验结果表明：在矿渣与钢渣组成的复合体系中,矿渣细度决定了复合水泥的强度,矿渣越细,复合水泥强度越高;在辅助性胶凝材料掺量一定的情况下,矿渣占的比例越高,复合水泥的强度越高;在适宜的复合比例下,用矿渣和钢渣混合配制的复合水泥28d抗压强度高于纯水泥的28d抗压强度。