烟气脱硫石膏和尾矿粉掺量对硫氧镁水泥性能的影响

研究了不同掺量烟气脱硫石膏、尾矿粉对硫氧镁水泥水化硬化热效应、抗折强度、抗压强度、耐水性能和体积稳定性能的影响.结果表明,烟气脱硫石膏能够提高硫氧镁水泥水化放热峰值温度,并缩短放热峰值温度出现的时间.尾矿粉的掺入能够延缓硫氧镁水泥水化硬化反应速率,提高硫氧镁水泥的抗压强度,降低其抗折强度和耐水性,对硫氧镁水泥的体积稳定性有所改善.     

改性剂对硫氧镁水泥性能的影响

硫氧镁水泥早期强度低和耐水性差的缺点严重影响了硫氧镁水泥及其制品的使用。采用柠檬酸和聚乙二醇两种改性剂对硫氧镁水泥进行改性。通过掺入不同种类和不同掺量的改性剂,研究对硫氧镁水泥性能的影响。研究结果表明:掺入两种改性剂均可以提升硫氧镁水泥的力学性能和耐水性能。当柠檬酸掺量在0～1.5%范围内变化时,随着柠檬酸掺量的增加,硫氧镁水泥的7、28 d抗折强度、抗压强度和软化系数均先增加后降低,在掺量为0.7%时7、28 d抗折强度、抗压强度和软化系数均最高。当聚乙二醇掺量在0～4.0%范围内变化时,随着聚乙二醇掺量的增加,硫氧镁水泥的7、28 d抗折强度、抗压强度和软化系数均先增加后降低,在掺量为3.0%时7、28 d抗折强度、抗压强度和软化系数均最高。     

钛石膏对硫氧镁水泥性能影响的试验研究

硫氧镁水泥(MOC)具有轻质、早期强度高、水化反应快等特性,但存在力学性能低、耐水性能差等问题。试验以钛石膏(TGP)作为掺合料,研究TGP掺量对MOC试件凝结时间、力学强度、耐水性能的影响。同时,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等,检测加入不同掺量的TGP后,MOC试件的微观形貌及孔结构的变化。研究结果表明：当TGP掺量为30%时,MOC试件力学性能最佳;28 d龄期试件的抗折强度为5.58 MPa,抗压强度为53.26 MPa。泡水3 d后的抗折软化系数和抗压软化系数最高,分别为0.89和0.82,是未掺TGP的MOC试件的1.45和1.91倍。硫氧镁水泥中掺加钛石膏的最佳临界掺量,为轻烧MgO质量的30%。     

氧化石墨烯水泥净浆的力学性能与微观结构的分形特征

采用改进Hummers法和超声波分散法制备氧化石墨烯片层分散液,利用傅里叶红外光谱(FTIR)和X-射线衍射(XRD)表征GO;测试了不同掺量氧化石墨烯水泥净浆的抗折和抗折强度,通过SEM扫描了水泥净浆水化产物微观图像,结合分形理论计算SEM图像的分形维数并分析其变化规律,探讨了抗压强度与分形维数的关系。研究表明:氧化石墨烯可以有效提高水泥净浆的力学性能和改善其微观结构;分形理论能定量分析不同掺量氧化石墨烯水泥净浆的微观结构变化特征;分形维数随氧化石墨烯掺量的增加呈现逐渐降低的趋势;分形维数和水泥净浆抗压强度存在着良好的二次函数关系,其水泥净浆的抗压强度随分形维数的增加而降低,其最佳掺量为水泥质量的0.03%。     

生土掺量对硫氧镁水泥性能影响的试验研究

将生土材料掺加到硫氧镁水泥胶凝材料中,研究了生土材料掺量对硫氧镁水泥浆体需水量、浆体密度、水化硬化热效应、力学强度、耐水性能以及体积稳定性能的影响,并与尾矿粉等掺量进行对比。结果表明,随着生土材料掺量的提高,浆体需水量随之提高,浆体密度逐渐降低,力学强度和耐水性能随之下降,但掺加量为氧化镁质量的80%时,试件抗压强度仍然大于30MPa·与掺尾矿粉试件相比,掺生土材料对硫氧镁水泥胶凝材料抗压强度以及耐水性能更具优势,在抗折强度及体积稳定性能方面不及掺尾矿粉的试件。     

氧化石墨烯对碱矿渣水泥增韧效果研究

作为环保胶凝材料,碱矿渣水泥的低韧性限制了其大规模应用。采用改进Hummers法制备氧化石墨烯,研究不同掺量的氧化石墨烯对碱矿渣水泥水化放热、抗折强度、抗压强度和韧性的影响。结果表明:氧化石墨烯能够提高碱矿渣水泥后期水化放热,增大碱矿渣水泥后期水化程度;氧化石墨烯的掺入提高了碱矿渣水泥砂浆的抗折强度,略微降低其抗压强度,显著增加了碱矿渣水泥的韧性,当氧化石墨烯掺量为0.03%,碱矿渣水泥的韧性大幅提高,60 d折压比较空白组提高了51.9%。     

多壁碳纳米管水泥基复合材料的制备与力学性能研究

以多壁碳纳米管(MWCNT)为增强组分,采用分散剂和超声分散方法制备了碳纳米管水泥基复合材料。研究了水灰比、碳纳米管掺加量对水泥基复合材料抗折强度和抗压强度的影响。结果表明:在一定范围内,当碳纳米管掺量一定时,随着水灰比的增加,水泥基复合材料的抗折强度有所提高,但抗压强度随之降低;当水灰比一定时,碳纳米管的掺加量存在一个最优值,为0.4%。在此掺量下,水泥基复合材料的抗折、抗压强度最高可分别提高45.6%、28.5%。通过扫描电子显微镜对制品断面进行微观分析,表明适量碳纳米管的掺入可以有效改善材料的孔结构和裂纹,并起到桥联作用,从而提高了水泥基材的力学性能。     

聚丙烯酰胺对硫铝酸盐水泥性能影响的试验研究

研究了高分子聚合物聚丙烯酰胺对硫铝酸盐水泥泌水率、凝结时间、抗折强度、抗压强度及耐水性能的影响。结果表明,聚丙烯酰胺掺量为水泥质量的0.15%时,水泥水化1 h、2 h的泌水率均≯2.0%。试验范围内,随着聚丙烯酰胺掺量的增加,硫铝酸盐水泥的初凝时间、终凝时间逐渐延长,抗折强度逐渐提高,密度和抗压强度逐渐下降,耐水性能得到了改善。     

外加剂对硫氧镁水泥力学性能的影响及水化机理分析

对比了柠檬酸、磷酸二氢钠、乙二胺四乙酸3种外加剂掺量分别为0、0.5%、1.0%、1.5%(以氧化镁的质量计)时对硫氧镁水泥强度的影响,并通过XRD、XPS、FTIR、SEM对加入外加剂后硫氧镁水泥的水化机理进行了分析。结果表明:3种外加剂中,柠檬酸对硫氧镁水泥的改性效果最好;掺加1.5%柠檬酸的硫氧镁水泥28 d抗压强度达到73.33 MPa,较未掺加外加剂的试块提高了56.5%;加入外加剂后水化产物中出现了针状的5Mg(OH)2·MgSO4·7H2O相(517相)晶体,可以很好的改善硫氧镁水泥的力学性能;外加剂的加入阻碍了活性MgO表面Mg(OH)2的生成,促进了碱式硫酸镁复盐的形成。     

石墨烯纳米片对水泥砂浆抗折抗压性能的影响

采用超声波分散法和聚羧酸减水剂(PC)修饰相结合的方法制备得GNPs稳定分散溶液,并在此基础上制备了不同GNPs掺量的的水泥砂浆试件,养护至不同龄期测其抗压、抗折强度,通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段对其微观形貌和组成成分进行观察和分析。结果显示,当GNPs掺量为0.04%时,试件28 d的抗折、抗压强度分别提升12.8%、33.9%;GNPs与水化产物排列堆叠,形成致密的层状结构,并能降低水化产物中CH晶体的含量。     

聚丙烯酰胺对硫铝酸盐水泥性能影响的试验研究

以硫铝酸盐水泥为胶结料,研究了高分子聚合物聚丙烯酰胺对硫铝酸盐水泥泌水率、凝结时间、抗折强度、抗压强度及耐水性能的影响。试验结果表明,当聚丙烯酰胺的掺量为水泥质量的0.15%时,水泥水化1 h、2h的泌水率皆不大于2.0%,随聚丙烯酰胺掺量的增加,水泥的初凝时间、终凝时间逐渐延长,抗折强度逐渐提高,密度和抗压强度逐渐下降,耐水性能得到很好的改善。     

增钙渣对氯氧镁水泥性能的影响

研究了不同掺量的增钙渣对氯氧镁水泥强度及抗水性的影响 ,实验结果表明 ,当掺量为 5 %～ 30 %时 ,氯氧镁水泥的抗压强度提高 ,抗折强度基本不变。当增钙渣掺量为 2 0 %时 ,氯氧镁水泥的抗压强度达到 110 .0 MPa,强度增加了 17.0 %。增钙渣显著提高了氯氧镁水泥的抗水性 ,软化系数达到 0 .82以上 ,最大值达到 1.0 7     

纤维素对砂浆性能影响微观模型的研究

研究了纤维素在不同养护湿度、不同养护方法及不同龄期下对砂浆抗折强度和抗渗性的影响,探讨了纤维素砂浆复合材料的微观模型。结果表明,掺加纤维素的砂浆后期抗折强度随龄期的增长而增大;养护湿度增大,纤维素砂浆的抗折强度降低;纤维素砂浆应采取湿-干养护方式,纤维素能与水泥水化产物相互融合,促进其强度提高;掺加纤维素的混凝土后期抗渗性能有明显提高。     

石灰石粉掺量对水泥性能的影响

为了研究石灰石粉掺量对水泥性能的影响,测试0％、5％、10％、20％、35％掺量的石灰石粉对水泥胶砂3d、7d、28d的抗压强度、抗折强度及收缩率变化情况,利用X射线衍射分析的方法分析了水泥浆体水化产物的变化情况.研究表明,随着石灰石粉掺量的增加,水泥砂浆的抗压强度、抗折强度及干燥收缩率均先增加后减少.掺量为10％时,...     

氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料的研究

以氯氧镁水泥和玉米秸秆纤维为主要原材料,从氯氧镁水泥基本组成、氯氧镁水泥改性、秸秆纤维掺量对复合材料性能影响、H2O2掺量对复合材料性能影响等角度开展研究。研究结果表明:当磷酸掺量为0.6%时,可以解决氯氧镁水泥后期强度倒缩的问题,28 d抗压强度达到98.0 MPa,并使其耐水性提高22%;当秸秆掺量体积比为1.00时,拌合物具有较好的工作性,试样28 d折压比达到0.26,试样抗裂性增强,柔韧性提高;当H2O2掺量为2.5%时,试样28 d抗压强度为3.7 MPa,抗折强度为1.8 MPa,折压比达到0.49,表观密度为559 kg/m3,导热系数为0.122 W(/m·K)。     

废旧橡胶粉对氯氧镁水泥力学性能的影响

为了研究废旧橡胶粉对氯氧镁水泥力学性能的影响,研究了不同粒度、不同掺量的胶粉对氯氧镁水泥3 d、7 d、28 d抗折强度、抗压强度的影响,结合SEM扫描电镜对复合体系微观形貌进行了分析。结果表明:随着橡胶粉掺量的提高,试件强度指标整体出现先提高后降低的趋势,橡胶粉掺量为6%的试件在早期强度指标中表现优异;随着橡胶粉目数的增加,氯氧镁水泥强度指标整体强度呈下降趋势,橡胶粉掺量为6%的复合水泥早期强度远高于其他掺量的水泥试件。SEM表明:28 d时不同目数橡胶粉在相同掺量下对氯氧镁水泥微观形态的影响有较大不同。     

养护方式对纳米氧化镁水泥浆体强度的影响研究

采用纳米氧化镁(Nano-MgO)替代常规MgO类膨胀剂掺入水泥浆体中,以期望能够提高水泥浆体的抗折、抗压强度。采用不同的养护方式、养护温度和水灰比进行试验,试验中借助了X射线衍射(XRD)等微观测试技术研究其机理。试验结果表明:掺入Nano-MgO可以提高水泥浆体的抗折、抗压强度;适当的提高养护温度有助于浆体强度的增长;同等条件下,饱和氢氧化钙溶液养护和蒸汽养护对强度发展更加有益;相同掺量时,水灰比增大,其强度呈现下降趋势;XRD图谱反映出适当的提高养护温度,Nano-MgO水泥浆体水化更充分,试验对象的强度也随之提升。     

生土基硫氧镁水泥生态防火板的性能研究与应用

以硫氧镁水泥为基本体系,研究了生土材料、碳酸钙粉、细木屑、PVA纤维掺量对硫氧镁水泥性能的影响。结果表明,生土材料低掺量时,有利于提高材料的抗折强度,掺量超过30%后,抗折强度低于等掺量碳酸钙粉的试件,但是,抗压强度皆高于等掺量碳酸钙粉的试件。细木屑掺量与试件抗压强度、试件密度呈负相关性,掺量越大,密度越小,强度越低。在PVA纤维掺量为0至1.2%的范围内,随PVA纤维掺量的增加,抗折强度持续增长,抗压强度呈先提高后降低的趋势。优化配合比m(Mgo):m(生土材料):m(细木屑):m(PVA纤维):m(增强改性剂):m(抗水改性剂):m(硫酸镁溶液)为100:50:20:1.0:1.5:1.5:115时,生产的生土基硫氧镁水泥生态防火板兼具防火、防水、轻质高强、零甲醛、低碳节能、绿色环保等优点,符合国家标准GB/T 33544—2017《玻镁平板》指标要求,同时也满足工程使用要求。     

改性材料对硫铝酸盐水泥性能的影响

以硫铝酸盐水泥为胶结料,研究了尾矿粉(CaCO_3)、粉煤灰(FA)、聚乙烯醇(PVA)纤维、减水剂、缓凝剂对硫铝酸盐水泥性能的影响,结果表明:尾矿粉掺量为10%时,试件养护1d、3d、28d强度分别提高11.93%、5.47%和15.38%;粉煤灰掺量10%时,养护28d的强度提高7.49%;PVA纤维不仅提高抗折强度,同样提高抗压强度,掺量为0.3%时,28d的抗折强度提高129.16%,抗压强度提高27.62%;JM-2减水剂在硫铝酸盐水泥中具有较好的适应性,掺加后,试件抗折强度和抗压强度均有大幅度提高;复合缓凝剂弥补了硼酸给硫铝酸盐水泥造成的缓凝效果不稳定,强度降低等缺陷,掺加后水泥凝结时间适中,强度不仅不降低还有不同程度的提高。     

煤矸石细集料-水泥基材料力学性能影响的试验研究

为促进煤矸石集料在水泥混凝土中的应用,选用自燃(活性)和非自燃(非活性)煤矸石作为细集料,研究水灰比、掺量、养护制度等不同条件下两种矸石细集料-水泥基材料力学性能的发展规律,分析煤矸石的种类、活性、掺量等因素对水泥基材料力学性能的影响。试验结果表明:活性矸石作为细集料,能够在水化初期与水泥水化产物发生一定程度的二次水化反应,水化反应能提高其早期强度;非活性矸石细集料-水泥基材料的强度随水灰比的增大而减小,而活性矸石则存在合理的水灰比范围;高温养护能够促进煤矸石细集料-水泥基材料的早龄期的水化进程,提高其早期抗压强度,但28d龄期中小掺量的矸石细集料-水泥基材料的抗压强度会产生高温负效应,而对抗折强度的影响则相反。