高强度高韧性氯氧镁水泥基胶凝材料制备

为制备性能优越的氯氧镁水泥基胶凝材料,通过试验研究了粉煤灰、磷酸、有机硅防水剂和硫酸铝对氯氧镁水泥强度和耐水性的影响,在此基础上通过灰关联熵分析了聚丙烯纤维和陶瓷对强度和韧性的影响.试验结果显示,粉煤灰能明显改善强度和耐水性,当其掺量超过25％时,改善效果不明显;磷酸虽能改善耐水性,但当其掺量大于1％时会使强度降低,因此其最佳掺量为1％;有机硅防水剂虽能改善耐水性,但使抗压强度大幅降低,建议氯氧镁水泥中不应添加有机硅防水剂;硫酸铝能同时改善强度和耐水性,综合考虑其最佳掺量为2％.影响抗压强度最主要的因素为5～10 mm陶瓷,而影响抗折强度和折压比的最主要因素为长纤维,当短纤维、长纤维、0～5 mm陶瓷和5～10 mm陶瓷摻量分别为0.8、0.8、0.8和0.4时,氯氧镁水泥在具有最佳韧性的同时有较高的抗压强度.     

脱硫建筑石膏耐水性能研究

以脱硫建筑石膏为主要胶凝材料,研究无机改性剂粉煤灰和水泥、复合激发剂、有机硅防水剂对脱硫建筑石膏耐水性的影响。实验结果表明,单掺粉煤灰和水泥对脱硫建筑石膏体系的耐水性提高幅度不大。复掺粉煤灰、水泥和复合激发剂后,可以获得6 MPa以上的抗折强度,22 MPa以上的抗压强度,0．6以上的抗折软化系数,但抗压软化系数和吸水率与单掺体系相比差别不大。在复掺最优配方的基础上添加有机硅防水剂,在防水剂掺量为0．8％时,其复合脱硫石膏试块的抗折软化系数0．756,抗压软化系数0．791,分别提高了64．3％和108．1％,吸水率仅为3．7％,显著地提高了脱硫石膏的防水性能。     

PVA-ECC抗折强度与氯离子渗透性能试验研究

通过抗折强度试验与非稳态氯离子快速迁移方法对11组PVA-ECC试件进行研究,分析粉煤灰掺量及纤维掺量对PVA纤维水泥基复合材料抗折强度与氯离子渗透性能的影响.结果表明:试块抗折强度随粉煤灰掺量的增加而降低,随纤维掺量的增加而提高.当粉煤灰掺量为45％～50％、纤维掺量在1.5％～1.75％之间时,材料氯离子扩散系数最小.     

早强自密实PVA-ECC抗折性能试验研究

提出了一种早强自密实PVA-ECC(Polyvinyl Alcohol-Engineered Cementitious Composite)水泥基复合材料.通过正交试验的方法研究了水灰比、水泥与粉煤灰比和纤维体积掺量对于PVA-ECC流动性和抗折性能的影响,设计和优化了配合比.结果表明:纤维体积掺量对早强自密实PVA-ECC有着显著影响,当纤维掺量不超过0.5％时,纤维对于抗折强度没有明显影响;当纤维掺量超过0.5％时,抗折强度有着较大的提高.水灰比和水泥与粉煤灰比对早强自密实PVA-ECC有着一定影响,随着水灰比的降低,抗折强度有所提高;随着水泥与粉煤灰比的降低,抗折强度有所降低.     

粉煤灰对氯氧镁水泥制品改性的试验研究

通过对比试验研究了不同掺灰量对氯氧镁水泥强度和耐水性的影响,得出粉煤灰最佳掺量;在此基础上,采用均匀试验研究了大掺量粉煤灰氯氧镁水泥制品的性能。试验结果表明,粉煤灰是一种理想的添加剂,无论是与磷酸、硫酸铁和硅酸乙脂等复合使用或单独使用,都可使氯氧镁水泥制品的耐水性得到明显改善。最后对其机理进行了讨论。     

掺粉煤灰水泥胶砂的正交试验研究

采用正交试验方法,研究了粉煤灰掺量、细度和Na2SO4掺量对水泥胶砂试块抗折、抗压强度影响规律。结果表明:粉煤灰掺量对水泥胶砂试块的7d抗折、抗压强度影响最显著;粉煤灰掺量和粉煤灰细度对28d抗折、抗压强度影响都比较显著;而Na2SO4掺量对7、28d抗折、抗压强度影响不大。     

粉煤灰和矿粉对磷酸镁水泥性能的影响

磷酸镁水泥(magnesium phosphate cement,MPC)是一种新型气硬性胶凝材料,在其中掺入矿物掺合料可改善其性能.本文采用高纯度死烧MgO、磷酸二氢铵及硼砂配制了磷酸镁水泥,掺人一定量粉煤灰或矿粉,研究了这两种矿物掺合料对磷酸镁水泥凝结时间、力学性能及耐水性能的影响.结果表明:随着粉煤灰和矿粉掺量的增加,MPC凝结时间缩短;砂浆试件抗压强度呈先升高后降低趋势,当掺量为10％时,抗压强度最高,同等掺量的矿粉对MPC早期和后期强度的贡献均优于粉煤灰的贡献;粉煤灰的掺入提高了MPC的耐水性,而矿粉的掺入却有降低MPC的耐水性的趋势;XRD测试表明,不掺掺合料、掺粉煤灰、掺矿粉的MPC的主要反应产物均为MgNH4 PO4·6H2O和一些非晶相,掺矿粉的MPC试件浸水28 d后,表面浸出物主要为MgNH4 PO4·6H2O.     

掺粉煤灰对不同水泥品种钢渣混凝土基本力学性能试验研究

通过粉煤灰替代部分普通硅酸盐水泥和高抗硫水泥的试验,结果得出两种水泥配制钢渣混凝土抗压、抗折强度均随着粉煤灰掺量的增加呈递减趋势;但是当粉煤灰掺量一定时,两种水泥品种配制钢渣混凝土都表现出抗折、抗压强度随着龄期的增长而提高。在粉煤灰掺量相同情况下,两种水泥品种钢渣混凝土相同龄期的抗压强度均表现普通硅酸盐水泥钢渣混凝土高于高抗硫水泥钢渣混凝土;其抗折强度则大多表现出高抗硫水泥钢渣混凝土比普通硅酸盐水泥钢渣混凝土的高。     

不同矿物掺合料对改性硫氧镁水泥性能影响的研究

为探究矿物掺合料对改性硫氧镁水泥的影响及作用机理,分别将不同掺量的粉煤灰、矿粉掺入改性硫氧镁水泥中,对其力学性能、耐水性和耐酸性进行测试,并结合X射线衍射和扫描电镜对其物相组成及微观形貌进行表征和分析。研究结果表明:粉煤灰的掺入会提高改性硫氧镁水泥的3 d强度,但后期强度有所下降,当粉煤灰掺量大于20%(质量分数)时,其28 d抗压强度相较于基准组损失了14.7%;掺入矿粉对改性硫氧镁水泥的前期强度影响较小,并导致后期强度下降,当矿粉掺量为30%~40%(质量分数)时,水泥的28 d强度损失率高达17.3%。适量的粉煤灰与矿粉均能够提升改性硫氧镁水泥的耐水性和耐硫酸腐蚀性,其中水泥的耐硫酸腐蚀性随着粉煤灰掺量的增加而增强,耐硫酸腐蚀效果最好时矿粉掺量为20%。     

竹复合氯氧镁水泥制备与改性机理研究

为探索竹复合氯氧镁水泥制备工艺,制备出可用于装配式建筑的绿色生物质建材,通过实验探究物料配比对复合材料力学性能的影响,并对竹材进行改性处理增强复合材料界面结合强度,得到性能优良的氯氧镁水泥基复合材料.通过扫描电镜观察试件拉伸断面形貌,从微观角度分析复合材料界面结合机理.结果 表明:(1)当竹丝掺量超过1％时,竹丝复合氯氧镁水泥的抗折强度与竹掺量正相关.当掺量达到12.5％,复合材料抗折强度为34.12MPa,是未复合试件的292.1％.(2)不同改性剂对竹复合氯氧镁水泥的抗折强度增强效果排序为:碱液＞未改性＞复合改性＞偶联剂.(3)得到一种制备高强度竹复合氯氧镁水泥原料配比:MgO∶ MgCl2∶H2O(摩尔比)=4.7∶ 1∶14,粉煤灰掺量10％,5％ NaOH改性竹丝掺量12.5％,制得竹复合氯氧镁水泥抗折强度达到40.86 MPa,是未改性材料的123.7％,是未复合材料的349.8％,抗压强度与未复合材料基本一致,达到相关标准的使用要求.