秸秆造孔剂对页岩烧结微孔砖工艺性能的影响研究

以页岩和秸秆造孔剂作为原材料,探究不同掺量、不同粒径范围的秸秆造孔剂对页岩烧结微孔砖在抗压强度、体积密度、吸水率、显气孔率等方面的影响规律。试验结果表明:随着秸秆粉末掺量的增多和粒径的增大,试件标准稠度用水量增多,抗压强度降低和体积密度降低,显气孔率升高。通过控制秸秆粉末的掺量和粒径,能有效地改善页岩烧结砖的各项性能。     

粉煤灰页岩烧结制品的微孔造孔技术研究

以粉煤灰和页岩为主要原材料,通过对试件烧成收缩、抗压强度、体积密度、显气孔率、导热系数等的分析,研究了内燃型、热分解型、热致收缩型、复合型4类9种造孔剂对烧结制品性能的影响。结果表明:内燃型造孔剂M的掺加降低了试件的烧成收缩,随着M掺量增加,试件显气孔率升高、体积密度降低;热分解型造孔剂D和热致收缩型造孔剂Z可以有效的控制试件的烧成收缩,降低体积密度,并增加显气孔率和吸水率;复合掺加M、Z两种造孔剂后试件尺寸收缩和质量损失稍有增加,显气孔率和吸水率略有降低;微孔造孔技术可增加显气孔率,降低体积密度和导热系数,改善烧结制品的热工性能。     

成孔剂对烧结微孔砖性能的影响

选用酒糟壳、秸秆、陈化米和聚苯乙烯颗粒作为烧结微孔砖的成孔剂,研究了四种成孔剂的热解特性及其对烧结微孔制品物理性能的影响,研究了成孔剂形态对制品抗冻性能的影响。结果表明：四种成孔剂具有挥发分含量均较高,着火点低,易于燃烧和燃尽;秸秆掺量不超过5％时,试件各项性能较好;四种成孔剂抗冻性能优劣依次为：聚苯乙烯颗粒〉陈化米〉酒糟壳〉秸秆。     

成孔剂对河道淤泥烧结保温砖性能的影响

从研究淤泥成分及热特性出发,采用稻壳和木屑作成孔剂,研究成孔剂掺量、成孔颗粒大小对河道淤泥烧结保温砖物理性能的影响.结果表明:成孔剂掺量(质量百分比)为10%,烧结温度为950℃时,制备的淤泥砖强度达10MPa以上;木屑的成孔效果优于稻壳;稻壳作为成孔剂,粒径一般宜控制在1mm左右.     

河道淤泥烧结节能砖的研究与开发

从研究淤泥的化学成分、矿物成分及热特性出发,采用稻壳和木屑作成孔剂,研究成孔剂掺量对淤泥保温砖的强度、气孔率、吸水率及密度的影响,并研究了2种成孔剂制备的烧结砖的孔结构.结果表明,当成孔剂掺量(质量百分比)为10%,烧结温度为950℃时,制备的淤泥砖强度达10MPa以上,密度为1100 kg/m3左右.经工厂中试,各项性能指标均符合GB 13545─2003<烧结空心砖和空心砌块要求,淤泥模数砖裸墙热阻达0.765 m2·K/W.     

赤泥轻质陶粒的制备

以赤泥、粉煤灰、膨润土为主要原料,掺加一定量的成孔剂和稳泡剂,通过烧结工艺制备了赤泥轻质陶粒。研究了成孔剂掺量对赤泥陶粒性能的影响。利用扫描电子显微镜对赤泥轻质陶粒进行了微观形貌分析。结果表明,当成孔剂产量为6%时,最佳试样的表观密度为731kg/m3,堆积密度为547kg/m3,筒压强度为3.3MPa,吸水率为9.7%。     

不同粘结剂对粉煤灰烧结制品性能的影响

通过对可塑性、抗压强度、体积密度、显气孔率、吸水率与显微结构等的分析,研究了不同粘结剂对粉煤灰烧结制品性能的影响。试验结果袁明：粘结剂的掺入使粉煤灰烧结制品的坯体可塑性得到了较大的提高;页岩的掺入使粉煤灰烧结制品的烧结更加充分,有利于增加粉煤灰烧结制品的体积密度和直径收缩率,试样的抗压强度增幅较大,但显气孔率和吸水率降低;膨润土的掺入并没有明显促进烧结反应的进行。     

半碳化改性秸秆造孔剂对页岩烧结砖的性能研究

秸秆半碳化处理后,作为烧结制品的造孔剂可以制备轻质高强、具有良好保温隔热效果的建筑功能材料。用半碳化秸秆和未经半碳化的秸秆分别作为造孔剂,对比两种造孔剂对多孔烧结砖性能的影响。在相同的烧成制度下,掺加经半碳化处理秸秆的烧结砖试块与掺未半碳化秸秆的试块相比,掺量为20%时,烧成收缩及质量损失分别降低0.6%,0.9%;掺量为15%时,压强为10.3 MPa,满足GB-5101-2003《烧结普通砖》的要求,性能优于未掺半碳化秸秆的试块;而掺入两种造孔剂的试件的气孔率相差无几,为37.2%~43.8%,在相同掺量下,掺加半碳化秸秆的吸水率比掺加未半碳化秸秆降低0.8%,其在烧结砖内所形成的封闭孔数量多。     

碱激发和复合激发下废弃混凝土再生微粉活性分析

为提高市政固体废弃物的利用率,改善再生制品的性能,本试验采用碱激发剂和复合激发剂对废弃混凝土微粉活性进行激发,研究了激发剂种类和掺量对再生微粉活性的影响,测试了不同掺量下砂浆的抗压强度,并通过SEM等测试手段对试样的微观结构进行了评价。结果表明:再生微粉的活性较低,当掺量 25%时,砂浆抗压强度随其掺量的增加急剧降低;不同激发剂对再生微粉激发效果不同,Na_2CO_3激发效果最好,CaSO_4次之,三乙醇胺最差,三乙醇胺对砂浆3d抗压强度有较好的增强作用;复合激发剂(Na_2CO_3+CaSO_4)可以显著提高再生微粉的活性,Na_2CO_3+CaSO_4的比例为3∶1,当掺量为5%时激发效果最佳,当微粉掺量不超过50%时,砂浆28d抗压强度达到32 MPa。     

高温烧结粉煤灰-页岩制品的性能研究

采用半干压成型法,研究了粉煤灰-页岩二元体系在不同烧结制度下的物理力学性能变化规律,结果表明:粉煤灰与页岩的配合比和烧结温度对烧结制品的性能影响显著,制品烧结收缩与其密度、吸水率及开气孔率成负相关性.在本试验条件下,粉煤灰掺量为50%、烧结温度为1000℃时制品的综合性能最佳,但烧结温度过高时易出现反致密化现象,1100℃时坯体已膨胀变形.     

基于2D随机骨料模型的C80混凝土参数分析

利用DIGIMAT和ABAQUS联合建立细观混凝土2D随机骨料模型,模拟了粗骨料的分布、形状、含量以及界面过渡区性能、孔隙率对C80高强度混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和劈裂抗拉强度的影响,并将模拟结果与各参数对低强度混凝土的影响进行比较。结果表明:粗骨料的分布模式对混凝土的基本力学性能几乎没有影响,不同分布形式下混凝土立方体抗压强度最大相对误差为4.18%; 不同形状的粗骨料对混凝土力学性能有着不同的影响,圆形和椭圆形状粗骨料的模拟结果与试验值更为接近; 不同骨料含量下混凝土立方体抗压强度呈现出先减小后增大的趋势,轴心抗压强度则是先减小后增加再减小,劈裂抗拉强度在粗骨料含量为33%时达到最大值4.61 MPa,之后便逐渐降低; 随着孔隙率的增加,混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量均逐渐减小,劈裂抗拉强度在孔隙率为1.5%时降低较多,孔隙率为2%时有所上升。     

再生骨料生态混凝土预测模型抗压强度试验研究

通过制备不同水灰比、骨料粒径、再生骨料取代率的生态混凝土,研究了再生骨料生态混凝土的抗压强度及其影响因素,并构建抗压强度表达式。结果表明:当水灰比为0.25~0.35时,脆性多孔材料孔隙率与强度关系式可适用于生态混凝土;当孔隙率介于20%~30%时,水泥净浆强度对生态混凝土抗压强度有较大影响,实际孔隙率可由目标孔隙率和水泥净浆强度较准确地表达;当目标孔隙率一定时,生态混凝土抗压强度随骨料粒径的增大而提高;再生骨料与水泥净浆的界面过渡区处易发生受压破坏;当再生骨料取代率大于25%时,生态混凝土的抗压强度随再生骨料取代率的升高而降低。所建立的抗压强度预测模型能够较好地反映出各因素对生态混凝土抗压强度的影响规律,可适用于水灰比为0.25~0.35且孔隙率介于20%~30%的再生骨料生态混凝土。     

生态型透水混凝土的试验研究

研究了成型工艺、设计孔隙率、石子粒径和硅灰掺量对透水混凝土孔隙率、透水系数和抗压强度等性能的影响。结果表明:振动成型和压制成型试样孔隙率满足设计孔隙率要求,透水系数大于0.5 mm/s,抗压强度较高;设计孔隙率15%时各项性能较好;石子粒径对试样性能影响较大,石子粒径越大,透水系数越大,抗压强度越小;硅灰掺量在5%时可明显提高试样的抗压强度,较未掺硅灰试样其28 d抗压强度提高了27%。     

钢渣微珠替代细骨料对不同等级混凝土力学性能的影响

钢渣微珠是将液态钢渣直接气淬而成的钢渣副产品,粒度均匀,稳定性好。将钢渣微珠作为混凝土细骨料替代品,研究了不同钢渣微珠细骨料替代率(0、20%、35%、50%)对C30和C50混凝土力学性能的影响。结果表明:钢渣微珠替代细骨料后,对C30混凝土抗压强度和抗折强度的提高有促进作用,但对C50混凝土抗压强度和抗折强度有反作用;随着钢渣微珠替代率的增大,混凝土抗拉强度呈现先增大后降低趋势,C30、C50抗拉强度分别在钢渣微珠替代率为35%、25%时达到最大值3.25、3.44 MPa;钢渣微珠适宜应用在较低等级混凝土中,在C30混凝土中替代率为20%~35%较佳。     

The impact of porosity and crack density on the elasticity,strength and friction of cohesive granular materials: Insights from DEM modelling

This study uses the Discrete Element Method (DEM), in which rock is represented by bonded, spherical particles, to investigate the dependence of elasticity, strength and friction angle on porosity and crack density. A series of confined triaxial extension and compression tests were performed on samples that were generated with different particle packing methods, characterised by differing particle size distributions and porosities, and with different proportions of pre-existing cracks, or uncemented particle contacts, modelled as non-bonded contacts. The 3D DEM model results demonstrate that the friction angle decreases (almost) linearly with increasing porosity, and is independent of particle size distribution. Young's modulus, strength and the ratio of unconfined compressive strength to tensile strength (UCS/T) also decrease with increasing porosity, whereas Poisson's ratio is (almost) porosity independent. The pre-eminent control on UCS/T is, however, the proportion of bonded contacts, suggesting that UCS/T increases with increasing crack density. Young's modulus and strength decrease, while Poisson's ratio increases with increasing crack density. The modelling results replicate a wide range of empirical relationships observed in rocks and underpin improved methods for the calibration of DEM model materials.     

Assessment of the effects of rice husk ash particle size on strength,water permeability and workability of binary blended concrete

This study develops the compressive strength, water permeability and workability of concrete by partial replacement of cement with agro-waste rice husk ash. Two types of rice husk ash with average particle size of 5 micron (ultra fine particles) and 95 micron and with four different contents of 5%, 10%, 15% and 20% by weight were used. Replacement of cement up to maximum of 15% and 20% respectively by 95 and 5 μm rice husk ash, produces concrete with improved strength. However, the ultimate strength of concrete was gained at 10% of cement replacement by ultra fine rice husk ash particles. Also the percentage, velocity and coefficient of water absorption significantly decreased with 10% cement replacement by ultra fine rice husk ash. Moreover, the workability of fresh concrete was remarkably improved by increasing the content of rice husk ash especially in the case of coarser size. It is concluded that partial replacement of cement with rice husk ash improves the compressive strength and workability of concrete and decreases its water permeability. In addition, decreasing rice husk ash average particle size provides a positive effect on the compressive strength and water permeability of hardened concrete but indicates adverse effect on the workability of fresh concrete.     

纳米SiO2对不同孔隙率下透水混凝土性能的影响

采用体积法设计孔隙率分别为15%、20%、25%的透水混凝土,研究了纳米SiO2(NS)对透水混凝土抗压强度、透水系数的影响规律。总结了不同孔隙率下透水混凝土的破坏形式,并分析了破坏机理。结果表明:随着NS掺量的增加,三种孔隙率下透水混凝土的抗压强度均呈先增加后减少的趋势,在NS掺量为1.0%时,抗压强度都达到最大值;NS对透水混凝土7 d抗压强度的提升效果比28 d更显著;随着孔隙率逐渐增大,NS对透水混凝土抗压强度的改善效果逐渐增强,而对透水系数的提升效果逐渐减弱;从透水混凝土的破坏形式上来看,随着孔隙率逐渐增大,掺入适量NS的透水混凝土,其骨料处断裂的现象相较未掺NS时逐渐增多。     

堆石体的填筑标准与级配优化研究

基于分形理论,进行了大量堆石料室内相对密度试验、压缩试验以及三轴试验,对堆石料级配与干密度、压缩模量、破坏强度、颗粒破碎等工程特性之间的关系进行了深入研究。结果表明:(1)级配对堆石料的物理力学性质影响明显,且随着试验应力的增加,其差异性越来越大。如粒度分形维数D在2.22~2.63的良好级配范围内,制样相对密度取1.0时,堆石料干密度在2.026~2.311 g/cm~3之间,相差14%;在3.2~6.4 MPa压力范围内的压缩模量相差2.47倍;制样相对密度取0.8时,在1.6 MPa围压时的三轴试验破坏剪应力相差23%。(2)相同相对密度条件下,随着粒度分形维数的增加,堆石料的极值干密度或孔隙率、压缩模量、破坏应力均表现为先增大、后减小的规律,在D=2.56~2.62附近均存在极值点,对应P5含量在35%左右,细粒含量过多时的"砂化"现象,导致颗粒骨架效应减弱,堆石的工程性质劣化,极值点对应的临界分形维数控制堆石料的工程性质。(3)堆石料的粒度分形维数与颗粒破碎之间存在良好的规律,即粒度分形维数越高,颗粒破碎越小,可通过级配优化设计控制堆石料的颗粒破碎。(4)基于堆石体的孔隙率可描述为粒度分形维数和相对密度的函数,首次提出了基于变形控制的孔隙率和相对密度双控指标,作为高坝堆石体的填筑标准,并结合如美300 m级堆石坝,提出了堆石料级配优化确定的方法。     

低频机械振动含瓦斯煤体积应变变化规律研究

为研究低频机械振动对含瓦斯煤体积应变的影响,建立煤体孔隙瓦斯压力、吸附膨胀力、振动衰减应力作用下煤体体积应变变化方程。以10,20,30 Hz振动1,2,3,4,5 h后的煤体试件单轴抗压强度变化试验检验方程所反映的规律性,发现振动频率相同,振动时间越长,试件单轴抗压强度越低,计算应变越大;振动时间相同,振动频率越小,试件单轴抗压强度越高,计算应变越小。分析认为振动使煤体孔隙率变大,应变变大,从而单轴抗压强度降低。振动时间相同,振动频率越大,单轴抗压强度越低,试件孔隙率就越大,试件应变就越大;振动频率相同,振动时间越短,单轴抗压强度越高,试件孔隙率就越小,试件应变就越小。且无论频率为何值,单轴抗压强度均随时间的增加而降低,表明试件孔隙率均随时间的增加而变大,试件应变均随时间的增加而增大,抗压强度所反映出的应变变化与计算得出的应变规律相一致。方程计算值能较好地反应低频机械振动作用下不同振动频率、振动时间影响煤体应变变化规律。     

陶粒泡沫混凝土的力学性能及吸能特性

以快硬硫铝酸盐水泥为结合剂,与陶粒、预制泡沫混合制备得到陶粒泡沫混凝土.探讨了泡沫混凝土密度与陶粒粒径匹配关系对陶粒泡沫混凝土在静态单轴压缩下的破坏模式、抗压强度、压实应变和能量吸收的影响,结果表明:随着泡沫混凝土密度的提高或陶粒粒径的增大,陶粒泡沫混凝土发生非界面破坏的现象逐渐显著,由此确定出与3种粒径陶粒相匹配的泡...