钢渣微粉在水泥基灌浆料中的应用研究

研究了钢渣微粉以不同比例取代硅酸盐水泥时,对水泥基灌浆料的流动度和抗压强度的影响。结果表明:钢渣微粉取代硅酸盐水泥时,水泥基灌浆料的流动性能得到改善、早期强度下降显著、后期强度则变化不大;取代比例为20%时,可配制出流动度315 mm,1、28 d强度分别达到25.5、78.4 MPa,体积安定性良好的水泥基灌浆料,满足水泥基灌浆料国家标准相关要求。     

矿渣代砂对灌浆料性能的影响

以P·II 52.5R水泥为基体材料,以粒化高炉矿渣作为细骨料,等比例取代石英砂,掺加消泡剂、减水剂等外加剂制备高性能水泥基灌浆料。试验采用单一变量法,研究各组分的掺量对水泥基灌浆料流动度以及力学性能的影响,确定各组分的最佳掺量。研究结果表明:当胶砂比为1∶1.2时,灌浆料的初始流动度达到310 mm,1、3、28 d抗压强度分别达到35.1、53.2、74.6 MPa;掺入0.6~1.18 mm的矿渣来代替石英砂,在掺量5%时,灌浆料的1、3、28 d的抗压强度分别达到34.9、52.7、66.2 MPa,满足水泥基灌浆料国家标准相关要求。     

钢渣微粉对超高性能水泥基复合材料性能的影响

研究了钢渣微粉的火山灰活性和不同掺量对低水胶比超高性能水泥基复合材料的水化热、流动度、抗折强度、抗压强度的影响规律。试验结果表明,钢渣微粉具有比较高的火山灰活性,28d的活性指数可达到87.1;钢渣微粉掺量为10%时,累积放热量达到最大;当钢渣微粉掺量大于10%时,随着掺量的增加,累积放热量随之减少;钢渣微粉颗粒近似球体,会提高极低水胶比超高性能水泥基复合材料的流动度;钢渣微粉的掺入使超高性能水泥基复合材料的抗折强度先增加后减小,钢渣微粉掺量为10%的超高性能水泥基复合材料抗折强度最高,高达25.8MPa;钢渣微粉掺量在0~20%内,抗压强度略有降低,但仍可满足超高性能水泥基复合材料强度要求。证明了钢渣微粉可作为胶凝材料制备极低水胶比超高性能水泥基复合材料的可能性。     

早强型水泥基灌浆料的试验研究

水泥基灌浆料以水泥、矿物掺合料为主要胶凝材料,与外加剂(减水剂、膨胀剂、早强剂、消泡剂等)、微细集料和合适级配的砂等加水搅拌混合后制成,具有大流态、很高的后期强度和微膨胀等特点。通过调整普通硅酸盐水泥以及矿物掺合料不同比例,以硫代硫酸钠、元明粉及纯碱为早强剂,成功配制出具有大流态、较好早强效果的水泥基灌浆料。试验结果表明:随着普通硅酸盐水泥掺量的增加,初始及30 min流动度呈现下降趋势,浆体越来越粘稠,当普通硅酸盐水泥掺量由30%增加到55%时,初始流动度损失13%,30 min流动度损失27%;当普通硅酸盐水泥掺量为40%～45%时,水泥基灌浆料各项性能指标较佳。     

钢渣用量对碱激发钢渣-矿渣基灌浆材料性能的影响

基于碱激发胶凝材料的原理,以钢渣-矿渣为主要原材料,制备了一种新型绿色灌浆材料。在固定水玻璃模数、碱当量(10%或12%)、水固比、外加剂掺量的条件下,研究了钢渣用量对钢渣-矿渣基灌浆材料流动性、凝结时间、固结强度和干燥收缩等性能的影响。试验结果表明:当碱当量为12%、钢渣用量为30%时,灌浆料的初始流动度最大为290 mm,30 min流动度保留值最小约148 mm;当碱当量为12%、钢渣用量为40%时,灌浆料的凝结时间最短为91 min;当碱当量为10%、钢渣用量为40%时,固结强度最大为54.6 MPa;钢渣用量在30%~70%时,增加钢渣用量能显著改善其干燥收缩性能。     

钢渣微粉及复合掺合料对水泥和自密实混凝土性能的影响

为扩大钢渣微粉在自密实混凝土(SCC)中的应用,采用标准试验方法研究了钢渣微粉及复合掺合料对硅酸盐水泥凝结时间、SCC拌和物填充性及凝结时间的影响。结果表明,钢渣微粉对水泥净浆的凝结具有明显的延缓作用,钢渣微粉掺量越大,水泥的凝结时间就越长;与钢渣微粉相比,复合掺合料的缓凝作用明显减小。采用钢渣微粉掺量为10%～50%,并按SF1级坍落扩展度要求配制的SCC拌和物具有良好的填充性;掺比例为1∶1的钢渣微粉-粉煤灰复合掺合料时,SCC拌和物的填充性明显提高。掺加钢渣微粉使SCC拌和物的凝结时间明显延长;与单掺钢渣微粉相比,掺比例为1∶1的钢渣微粉-矿渣微粉复合掺合料对SCC拌和物凝结时间的影响显著减小。     

高效减水剂与矿渣-钢渣复合掺合料的适应性研究

为了加快高性能矿渣-钢渣基复合掺合料的开发和应用,本工作研究了萘系减水剂和聚羧酸两类减水剂与钢渣和硅酸盐水泥三种矿粉之间的适应性。研究表明：对于矿渣、钢渣和硅酸盐水泥三种矿粉的单组分净浆,各种减水剂的饱和掺量在0．3％～1．1％之间。萘系高效减水剂掺量过大,胶砂和混凝土离析泌水严重,硬化体的强度显著下降。聚羧酸盐减水剂的突出优势是使净浆、砂浆和混凝土的流动度和稳定性俱佳,但混凝土强度低于掺萘系高效减水剂的混凝土。     

陶瓷砖抛光微粉特性及其对水泥性能的影响

为探索陶瓷砖抛光微粉用作掺合料的可行性,制备了陶瓷砖抛光微粉,研究其基本特性,以及不同掺量陶瓷砖抛光微粉对水泥性能的影响。研究结果表明:陶瓷砖抛光微粉对水泥标准稠度用水量和流动度影响较大,对水泥凝结时间和安定性影响较小,随着陶瓷砖抛光微粉掺量的增大,水泥标准稠度用水量增大,水泥净浆和胶砂流动度均减小。随着陶瓷砖抛光微粉掺量的增加,水泥胶砂强度降低,当陶瓷砖抛光粉掺量不超过30%时,水泥胶砂强度可达到复合硅酸盐水泥42.5级的要求,陶瓷砖抛光微粉可作为掺合料部分取代水泥。     

硫铝酸盐水泥基灌浆料的试验研究

通过改变普通硅酸盐水泥基灌浆料中硫铝酸盐水泥的含量,研究灌浆料的性能受硫铝酸盐水泥掺量的影响。试验结果表明,灌浆料中按照3∶7的比例掺入普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥时,灌浆料力学性能得到显著提高,当龄期为1、3 d时,抗压强度分别为36.8、50 MPa,抗折强度分别为6.0、7.3 MPa。灌浆料的初始流动度达和1d的竖向膨胀率达到要求,分别为305 mm和0.033%。对灌浆料采用X射线衍射、扫描电镜微观性能分析发现,大量钙矾石和凝胶存在于灌浆料内部,且随时间增长Ca原子与Si原子比例逐渐下降,表明灌浆料具有致密的结构和稳定的强度。     

装配式混凝土结构用高性能钢筋套筒灌浆料制备及性能研究

采用快硬硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和石膏三元胶凝材料复配体系,制备高性能微膨胀钢筋套筒灌浆料,研究了硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复配比例、水胶比、硅灰掺量、骨料品种对灌浆料流动性和力学性能的影响。结果表明:硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复配能提高灌浆料的早期抗压强度,当复配比例为2∶8时,1、3 d抗压强度分别达到35.7、61.7 MPa;随水胶比增大,灌浆料流动度增大,抗压强度下降,水胶比为0.26时,灌浆料的初始流动度为335 mm,1、3、28 d抗压强度分别为36.0、61.7、90.6 MPa;适量硅灰能提高灌浆料强度,硅灰掺量为3.0%时,各龄期抗压强度最高,1、3、28 d抗压强度分别为36.9、63.6、92.1 MPa。     

普硅水泥和低碱度硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了在不同普通硅酸盐水泥掺量下,硫铝酸盐水泥基复合胶凝材料的流动度,凝结时间和水泥砂浆强度性能的影响。研究结果表明:普通硅酸盐水泥掺量小于50%时,普硅水泥-低碱度硫铝酸盐水泥混合体系的凝结时间和流动度随着普硅水泥掺量的增加而减小。随普通硅酸盐水泥掺量的增加,复合水泥砂浆的强度先减小后增大,当掺量为40%时水泥砂浆的强度达到了最大值。利用XRD和SEM微观测试手段对硫铝酸盐水泥基复合胶凝材料的水化产物和水化机理进行了分析和讨论。     

重构钢渣作为混凝土掺合料的研究

对韶钢转炉钢渣进行在线高温重构制备重构钢渣掺合料,研究了重构钢渣微粉单掺或与矿渣粉、粉煤灰复掺对混凝土力学性能、抗渗和抗氯离子渗透性能的影响.结果表明,在混凝土中单独掺入30％工业重构钢渣微粉可制备出C30和C50强度等级的混凝土;利用工业重构钢渣复合掺合料替代30％以上硅酸盐水泥时,可以稳定制备出抗渗性、抗氯离子渗透性能良好的C60强度等级混凝土.     

磷建筑石膏基自流平砂浆的性能研究

由于磷建筑石膏的30 min流动度损失较大、强度较低,在自流平砂浆领域使用有限。通过在磷建筑石膏中掺入矿渣硅酸盐水泥（SPC）和钢渣粉（SSP）,制备了新型磷建筑石膏基自流平砂浆（PBG-BSLM）,研究了SPC、SSP配比对PBG-BSLM性能的影响。结果表明：单掺SPC时,PBG-BSLM的30 min流动度损失较大、强度最高;随着SSP逐步取代SPC,30 min流动度损失减小、但也降低了强度,故不能完全取代。当SPC、SSP质量比为1∶1时制备的PBG-BSLM性能最佳,微观结构密实,符合JC/T 1023—2007《石膏基自流平砂浆》的要求。     

钢渣砂、石英砂混合骨料级配对水泥灌浆料 性能影响的研究

将钢渣砂和石英砂作为骨料制备水泥基灌浆料,重点研究混合骨料级配对水泥基灌浆料工作性和力学性能的影响规律,并通过扫描电子显微镜对硬化浆体进行微观结构分析。试验结果表明:将钢渣砂(A砂、B砂)和石英砂(C砂)作为混合骨料可以制备性能符合标准的水泥基灌浆料;混合骨料级配对灌浆料流动度影响较大,当由3种砂组成连续开级配时,灌浆料流动度最优;灌浆料抗压强度受混合骨料堆积密度影响较大。当3种砂占比为30%∶30%∶40%时,灌浆料性能最优,初始流动度为350 mm,1、3、28 d抗压强度分别为33.9、46.2、67.7 MPa。     

硫铝酸盐水泥对无砂自流平材料物理力学性能的影响

研究了硫铝酸盐水泥(SAC)掺量对硅酸盐水泥基无砂自流平材料流动性和强度的影响,以及减水剂掺量和SAC掺量对硫铝酸盐水泥基无砂自流平材料流动性和强度的影响。结果表明:对于硅酸盐水泥基自流平材料,当SAC掺量由0增加到20%时,初始流动度基本保持稳定,30 min流动度持续降低,1d抗折强度和抗压强度先降低后有所提高,3、28 d抗折强度和抗压强度总体上不断降低;对于硫铝酸盐水泥基自流平材料,30 min流动度均为0,随着减水剂掺量从0.225%增加到0.300%,初始流动度先显著提高,后趋于稳定,抗折强度和抗压强度变化不大;当SAC掺量从200 g增加到280 g时,初始流动度有所增加,抗折强度和抗压强度显著提高。     

高强度水泥基灌浆料基本力学性能正交试验研究

选用32. 5R复合硅酸盐水泥作为主要胶凝材料,通过正交试验,研究了水胶比、胶砂比、粉煤灰、硅灰、膨胀剂和减水剂对水泥基灌浆料基本力学性能的影响,涉及到的主要性能指标为灌浆料的初始和30min流动度、7d和28d抗压及抗折强度。试验结果表明:水胶比和胶砂比对水泥基灌浆料的综合性能影响最为显著,减水剂的影响作用较小;粉煤灰、硅灰对其流动度及28d强度影响较大;膨胀剂对其7d强度影响较大,尤其是抗折强度,对其他性能的影响不显著;以水泥基灌浆料28d高强度为目标,较大流动度为条件,得到优化的最佳因素水平组合为A2B2C1D3E2F2,即水胶比为0. 34、胶砂比为1∶1. 2、粉煤灰掺量为15%、硅灰掺量为8%、膨胀剂掺量为10%、减水剂掺量为1. 00%。     

少熟料钢渣/矿渣复合硫铝酸盐水泥的制备研究

通过研究钢渣、矿渣等组分掺量对钢渣/矿渣复合硫铝酸盐水泥强度和安定性等的影响,确定了钢渣/矿渣复合硫铝酸盐水泥的合理配合比,制备了掺量大、性能优良的钢渣-矿渣复合硫铝酸盐水泥.结果表明,水泥熟料掺量15％、钢渣35％、矿渣35％、石灰石10％、石膏5％的钢渣/矿渣复合硫铝酸盐水泥,其各项性能指标均达到P·C 32.5级...     

早强微膨胀水泥基灌浆料的制备

研究了砂级配、水胶比、胶砂比、膨胀剂、减水剂、可再分散乳胶粉等各因素对水泥基灌浆料性能的影响,制得早强、高强、超大流动度的灌浆料。结果表明,胶砂比为1∶1.5,胶粉掺量2%,减水剂掺量为0.5%,膨胀剂掺量为0.1%～0.2%,水胶比为0.33时,灌浆料的各项性能最佳,初始流动度达到380 mm,90 min流动度为340 mm,28 d抗折强度达到12.62 MPa,抗压强度大于80 MPa。     

钢渣对赤泥复合硅酸盐水泥砂浆强度及放射性的影响研究

用钢渣取代砂来进行赤泥复合硅酸盐水泥砂浆放射性的屏蔽,研究了钢渣的细度与掺量对赤泥复合硅酸盐水泥水泥砂浆水化28 d强度和放射性的影响。结果显示:利用钢渣来取代砂可以有效屏蔽赤泥复合硅酸盐水泥砂浆的放射性,但会引起砂浆28 d抗压和抗折强度的降低;用于取代的钢渣粒度不变时,钢渣掺量越多,放射性屏蔽效果越好;用于取代的钢渣掺量相同时,钢渣粒度越小,放射性屏蔽效果越好;用80~500μm的钢渣取代砂量达到20%时,所得砂浆的放射性屏蔽率高达18.2%,此时砂浆的28 d抗压强度为42.5 MPa,28 d抗折强度为7.2 MPa。     

重钙及碳化硅掺量对不同硅酸盐水泥基自流平性能的影响

主要讨论了重钙粉和碳化硅微粉两种矿物填料及相应掺量变化对不同种类硅酸盐水泥基自流平砂浆流动度和早期强度的影响。测试了自流平砂浆的流动度、抗折强度、抗压强度及粘结强度。实验结果表明,以PO52.5普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,重钙粉与碳化硅微粉以质量比3:1配合使用时自流平砂浆综合性能最好。