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。     

磷石膏改性生土材料试验研究

磷石膏是生产磷酸的工业副产品,文中采用磷石膏与粉煤灰、石灰及水泥对生土材料进行改性试验,通过浇筑成型制备试块。分别探究了单掺、双掺及复掺情况下对不同龄期试件的无侧限抗压强度的影响。结果表明:单掺水泥时,改性生土材料强度随掺量的增加而提高;复掺10%水泥,5%磷石膏时,改性生土材料抗压强度达到4.21MPa;复掺10%水泥,5%磷石膏,20%粉煤灰和5%石灰时,改性生土材料强度达到4.50MPa。磷石膏,粉煤灰和石灰的掺入能使得生土材料的抗压强度增大,经济效益提高。     

聚羧酸减水剂对改性生土材料性能的影响

在石膏粉煤灰改性生土材料中掺加聚羧酸减水剂,研究聚羧酸减水剂对改性生土材料工作性能、力学性能、耐水性能以及体积稳定性的影响.结果表明:聚羧酸减水剂能显著改善石膏粉煤灰改性生土浆体的流动度,当聚羧酸减水剂掺量为0.80%时,改性生土材料在浆体水固比性低于生土液限的条件下也可浇筑成型;在一定范围内,改性生土材料的抗压强度和抗折强度随聚羧酸减水剂掺量的提高而增大;当改性生土材料掺15%石膏、5%粉煤灰和1%氧化钙时,加入0.80%的聚羧酸减水剂后,其28d抗压强度可达8.30MPa,抗折强度可达2.98MPa,相较于未加聚羧酸减水剂的改性生土材料,两者分别提高了4.5和2.1倍.采用耐水指数评价了改性生土材料的耐水性能,结果表明:聚羧酸减水剂不仅能显著提高改性生土材料的耐水性能,还能显著降低改性生土材料的干燥收缩率,当其掺量为0.80%时,改性生土材料的干燥收缩率稳定在0.06%左右.扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)结果显示,聚羧酸减水剂对改性生土材料水化产物影响较小,但能使改性生土材料结构更加密实.     

生土泡沫混凝土试验研究

以生土作为填料,制备了生土泡沫混凝土.试验研究了生土泡沫混凝土的干表观密度、抗压强度、导热系数、孔隙分布和吸湿特性,探讨了微硅粉对生土泡沫混凝土抗压强度和导热系数的影响.结果表明:生土泡沫混凝土干表观密度、抗压强度和导热系数均随着泡沫掺量(体积分数)的增大而减小;随微硅粉掺量(质量分数)增大,生土泡沫混凝土抗压强度和保温隔热性能同时得到改善.利用生土作填料,同时掺加20%微硅粉,可以制备出干表观密度、抗压强度和导热系数分别为790kg/m3,7.8MPa及0.156W/(m·K)的性能优异的生土泡沫混凝土(泡沫掺量为60%).泡沫掺量75%的生土泡沫混凝土(未掺微硅粉)的纳米级孔隙量低,吸湿能力小.     

铁尾矿和水泥改性生土材料抗压试验研究

采用铁尾矿及水泥对生土材料进行改性,通过单形格子法设计10组配方,并以生土试件作为对照组,研究了各组试件的破坏形态、抗压强度、变形及应力-应变曲线,分析了试件破坏的原因,以及改性材料掺量对强度、离散性及应力-应变曲线的影响。结果表明:各组试件的应力-应变曲线变化规律基本相似,同时曲线的斜率、离散性又显示出差异性。增加铁尾矿和水泥掺量均能提高生土材料的抗压强度,同时材料的离散性也会随之增大。通过频数分析法得到:铁尾矿掺量为12.1%~19.5%、水泥掺量为13.9%~19.1%、生土掺量为65.5%~69.9%时,铁尾矿和水泥改性生土材料的抗压强度有95%保证率处于6~9 MPa之间。     

燃煤电厂脱硫废弃物用于改性生土材料的研究

使用煅烧脱硫石膏和流化床固硫灰改性生土材料,可利用煅烧脱硫石膏凝结硬化快的特点实现快速生产,利用固硫灰的水硬性提高生土材料的强度和耐水性.随着煅烧脱硫石膏和固硫灰掺量的增加,生土材料抗压强度明显提高,干燥收缩显著降低,耐水性大幅提高.脱硫废弃物掺量40%的生土材料,28 d抗压强度可达到4.0 MPa,抗折强度超过1.0 MPa,相比传统生土材料提高1倍以上,28 d干燥收缩低于1.0 mm/m,软化系数可达到0.5.     

成都平原农村地区生土材料改性试验研究

以成都平原地区的原状黑土为基材,分别掺加不同比例的水泥、水泥特种混合材料SC-ONE、缓凝剂、减水剂等,形成了不同的改性生土材料。通过试验研究了不同配比对改性生土材料力学性能的影响,结果表明,当生土占比80%,水泥占比18%,SCONE占比2%,掺加0.8%减水剂,水固比为0.17时,改性生土具有较高的抗压、抗折强度,56 d抗压强度可达11.3 MPa,抗折强度达到3.2 MPa。试验表明,水泥、水泥特种混合材料SC-ONE可用于成都平原农村地区生土建筑的改性。     

高流态超早强聚合物修补砂浆的性能研究

采用可再分散乳胶粉改性硫铝酸盐水泥制备修补砂浆,研究了乳胶粉掺量对修补砂浆力学性能和粘结性能的影响。结果表明:乳胶粉掺量从0增加到2%时,修补砂浆的抗压强度逐渐降低,而抗折强度和粘结强度却逐渐提高。当乳胶粉掺量为1.5%时,修补砂浆2 h、1 d和28 d抗压强度分别为27.3、42.3、57.0 MPa,拉伸粘结强度为1.8 MPa,界面弯拉强度为7.8 MPa,抗拉强度恢复率为73.4%。在乳胶粉和聚氧化乙烯(PEO)复掺条件下,砂浆的拉伸粘结强度进一步提高,当乳胶粉和PEO掺量分别为1.5%和0.5%时,拉伸粘结强度可达2.31 MPa。     

用废弃混凝土和活性掺合料配制再生能混凝土的研究

用矿渣粉、钢渣粉、粉煤灰和废弃混凝土配制出28d强度大于50MPa,坍落度为200mm的再生混凝土,废弃混凝土取代率为80%,当矿渣粉掺量由20%提高到40%时,混凝土抗压强度可由55.0MPa提高到57.6MPa.     

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。     

锂渣、石灰石粉自密实高强高性能混凝土研究

研究了掺入超磨细锂渣、石灰石粉复合掺合料对混凝土工作性和强度的影响。研究证实,锂渣掺至15%时,可明显改善混凝土工作性,提高其强度,配制出坍落度272mm,坍落流动度731mm,工作性能优良的混凝土。在低水胶比下,混凝土3d抗压强度为59.5MPa,28d为79.0MPa,90d达98.5MPa。锂渣与石灰石粉复掺时,能置换45%的水泥,单方混凝土水泥用量仅330kg,且混凝土能达到自密实高强的水平。     

复合外加剂在高掺量页岩烧结砖生产中的应用

在黏土砖和页岩黏土烧结砖生产中,使用外加剂是改善产品性能的主要技术手段之一。国外研究表明,在页岩掺量为50%～100%的烧结砖中,极少量掺用由钠膨润土、水溶性电解质聚合物和水溶性磷酸盐组成的复合外加剂,可显著提高坯料塑性和坯体强度,使最终产品合格率大幅提高。     

羧甲基纤维素钠改性生土力学性能研究

生土材料符合绿色建筑的要求,低碳环保、造价低廉、可循环利用,但是本身强度低,耐久性差,限制了其在现代社会建设中的应用。使用羧甲基纤维素钠(CMC)对甘肃南部生土进行改性试验研究,测试其无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度。试验结果表明:CMC可有效改善生土的力学性能,其掺量为1.0%时生土的抗压强度达3 MPa以上,劈拉强度达0.26 MPa,能够满足村镇低层住宅建设的要求。     

聚丙烯纤维轻骨料混凝土抗折强度试验研究

采用粉煤灰陶粒,通过外掺聚丙烯纤维、微硅粉及高效减水剂,配制出了干表观密度低于1870 kg/m3,抗折强度最大达7.12 MPa的轻骨料混凝土。纤维体积掺量为0.05%、0.1%、0.2%时,混凝土7d抗折强度分别比28d高1%、0.4%、3.4%;体积掺量为0.5%时,混凝土28d抗折强度比7d高9.5%。实验结果表明,混凝土7d与28d抗折强度的发展并不一致,纤维掺量低的混凝土抗折强度发展较快,随着纤维掺量的提高表现出减缓趋势。     

高掺量油页岩灰制备烧结砖实验研究

以油页岩灰大比例代替黏土,进行烧结砖制备研究。考察坯体干基含水率、成型压力、原料配比、烧结温度、保温时间、颗粒级配对烧结砖抗压强度、吸水率、密度、烧失量等性能的影响,结合对烧结砖微观结构的测试分析,确定高掺量页岩灰制备烧结砖最佳工艺条件。结果表明,在页岩灰颗粒级配为1~2 mm占10%、0.5~1 mm占50%、0.5 mm占40%时、黏土与页岩灰质量比为3∶7,成型干基含水率16%、成型压力25~30 MPa,制备的坯体在105℃下干燥12 h,1000~1050℃烧结保温3 h的最佳条件下,可最大限度利用油页岩灰制备强度等级MU30以上的普通烧结砖。     

高炉镍铁渣粉用作混合材对水泥性能的影响研究

研究了高炉镍铁渣粉用作水泥混合材时的性能。结果表明,高炉镍铁渣粉的掺入使得水泥的凝结时间延长,且掺量越大,水泥凝结时间越长,掺量超过30%时,缓凝效应越明显;高炉镍铁渣粉的掺入使得水泥强度降低,掺量为30%时,可生产出符合42.5级水泥要求的优质水泥,掺量为50%时,可生产出满足32.5R级要求的复合水泥;且高炉镍铁渣粉的掺入不会造成水泥浆体体积不均匀变化,安定性表现为合格。     

生土砌块振动压制成型工艺和性能研究

通过调配材料组成及工艺参数控制,研究振动压制成型工艺下生土砌块的力学性能变化。结果表明:外界压实能量直接影响生土砌块力学性能,压制压力越大,其力学性能提高越明显。振动时间延长有利于生土砌块的早期力学性能,对其后期力学性能影响不明显。水泥掺量由5%增加到15%,生土砌块28d抗压强度由4.02MPa增加到6.65MPa。综上考量,本试验条件下建议砌块的水泥掺量为15%,适宜水固比为0.12~0.13,压制压力为8~10MPa,振动时间为15.5~17.7s。     

自密实生土基墙体材料的试验研究

以原状黄土为基料,选用高效固化剂混掺粉煤灰作为胶凝材料,制备自密实生土基墙体材料。研究了水固比、减水剂掺量对生土基改性材料流动度、抗压强度和耐水性能的影响。结果表明:生土基改性材料拌合物流动度随水固比及减水剂掺量的增大而增大;抗压强度随水固比的增大基本呈线性降低,随减水剂掺量的增加有小幅提高;生土基改性材料吸水率低、软化系数大于0.90,具有良好的耐水性能。以0.40为基准水固比,16%高效固化剂+10%粉煤灰+1.5%减水剂制备的生土基改性材料28 d抗压强度为3.2 MPa,软化系数为0.94,具有自密实特性。     

淤泥-粉煤灰-页岩混合坯体的烧结性能研究

以铜仁市锦江淤泥为主要原料,对淤泥-粉煤灰-页岩混合坯体在1100～1160℃下进行烧结,研究了原料配方、烧成温度对混合坯体烧结性能的影响。结果表明,随烧结温度升高,样品烧失率增大,吸水率和气孔率降低,而体积密度和抗折强度增大,在1120～1140℃时达到最大值。7组配方的淤泥-粉煤灰-页岩烧成体的最高抗折强度均高于对比试验中普通黏土烧结体的最高强度(33.34 MPa),表明利用锦江淤泥制备建筑用烧结砖是可行的。     

成型工艺对生土制品力学性能的影响

研究了成型工艺对生土材料性能的影响。试验发现:对于压制成型工艺,复掺比单掺胶凝材料对提高生土强度作用更明显;对于振动成型工艺,复掺胶凝材料、掺加砂子对提高生土强度有明显影响;与振动成型相比,生土材料采用压制成型工艺更有利;对于振动加压成型工艺而言,还需要增加化学作用力来提高生土强度。