不同替代率玻璃粉对混凝土性能的影响

废弃玻璃作为建筑废弃物对环境存在较大的危害,在混凝土中掺加玻璃粉,可以对废弃玻璃进行资源化有效利用,消解废弃玻璃对环境的污染。研究表明,混凝土中掺加玻璃粉,导致物料颗粒摩擦加大,玻璃粉替代率越高,混凝土工作性能越差,并且玻璃粉早期火山灰效应不明显,掺加玻璃粉将降低混凝土早期抗压强度,但随着龄期的增加,混凝土抗压强度增加。应用全生命周期评价方法分析表明,掺入适量的玻璃粉可以获得良好的环境效益与经济效益。     

含玻璃粉超高性能混凝土力学性能及微观结构研究

玻璃粉(GP)是一种环保型的固废材料。为了有效节约资源和解决环境污染问题,本文利用GP制备了一种绿色超高性能混凝土(UHPC),研究了GP作为一种矿物掺合料对UHPC力学性能和微观结构的影响。研究结果表明:GP的掺入改善了UHPC的流动性,并且降低了UHPC早期力学性能,但对后期力学性能产生显著的增强作用。当GP掺量为20%(质量分数)时,UHPC试样28 d的抗压强度趋近于基准组,而90 d的抗压强度较基准组提高了13.2%。且UHPC试样(90 d)表现出最低的总孔隙率,与基准组试样相比降低了14.6%。同时高密度水化硅酸钙凝胶的含量增加了20%,从而使UHPC形成更加致密的微观结构。GP具有良好的微集料填充效应和火山灰效应。     

高岩温对喷射混凝土性能影响研究进展

在一些重大隧道工程中经常会发生高岩温现象,高温会导致喷射混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能劣化,从而影响隧道结构的稳定性和安全性,因此研究高岩温对喷射混凝土性能的影响至关重要.本文综述了近年来有关高岩温对喷射混凝土力学性能、耐久性能和微观结构影响的研究进展,介绍了高岩温下喷射混凝土的改性措施,并对今后针对高温隧道热害...     

废纤维改性再生混凝土材料性能研究进展

废弃纤维再生混凝土技术上是一种前沿的制备技术,不仅解决了建筑垃圾难处理的问题,还为废旧纤维循坏利用提出了新思路,可以达到保护生态环境的重要意义。本文系统概述了废弃纤维再生混凝土的发展现状,详细介绍了废弃纤维再生混凝土的配制原则,总结了混凝土的配制技术,具体分析了废弃纤维再生混凝土的力学性能、耐久性能。     

粉煤灰对超轻发泡混凝土孔结构及吸声性能的影响

以化学发泡法制备泡沫混凝土试样,并结合图像分析软件(Image-Proplus 6.0)测得了不同粉煤灰掺量时试样孔隙率、平均孔径和孔径分布等孔结构参数,并研究了粉煤灰掺量对试样28 d抗压强度和吸声性能的影响.结果表明:随着粉煤灰掺量的增大,试样孔隙率和平均孔径逐渐减小,28 d抗压强度先增加后降低,试样的吸声性能有一定程度的提高.     

废弃玻璃粉对水泥石高温抗压强度和微观结构的影响

废弃玻璃粉作为一种高SiO₂含量的固体废弃物,可以有效防止油井水泥石在高温下的强度衰退,从而提升深井、超深井固井水泥环长期封隔完整性。本文研究了150 ℃、21 MPa下,不同粒径废弃玻璃粉对水泥石抗压强度、渗透率和微观结构的影响。结果表明:150 ℃、21 MPa下净浆水泥石180 d抗压强度为8.57 MPa,较1 d衰退76.04%;掺入废弃玻璃粉可以提高水泥石抗压强度的长期稳定性,在内掺40%(质量分数)粒径为45 μm的废弃玻璃粉情况下,水泥石在180 d时抗压强度为31.85 MPa,较1 d仅衰退3.95%,渗透率为1.28×10^-2 mD,较1 d降低16.88%;掺入废弃玻璃粉改变了水泥石150 ℃、21 MPa下的物相组成,净浆水泥石的主要结晶相为氢氧化钙和水硅钙石,掺入不同粒径废弃玻璃粉的水泥石主要结晶相为硬硅钙石和托贝莫来石;内掺40%粒径为45 μm的废弃玻璃粉的水泥石中托贝莫来石晶粒尺寸稳定;随龄期增加,净浆水泥石孔结构向大孔径发展,内掺40%粒径为45 μm的废弃玻璃粉的水泥石的孔结构更加致密,180 d内各龄期均以凝胶孔为主。     

三乙醇胺和硬脂酸锌对泡沫混凝土性能的影响

为解决泡沫混凝土存在的高吸水率问题,本文研究了三乙醇胺(TEA)和硬脂酸锌(ZS)对泡沫混凝土孔隙特征、力学性能和防水性能的影响,同时结合接触角测试仪、扫描电子显微镜-能谱仪和X射线衍射仪等微观分析手段,研究了TEA和ZS对泡沫混凝土的改性机理。结果表明,加入1.6%(质量分数)TEA和0.4%(质量分数)ZS可以增大泡沫混凝土直径小于500μm孔隙的占比,使泡沫混凝土28 d抗压强度提升到1.66 MPa。加入0.4%(质量分数)TEA和1.6%(质量分数)ZS能够将泡沫混凝土1、2、3 d吸水率降至2.8%、7.9%和10.5%,接触角最高达134.9°,使泡沫混凝土表面呈现疏水特征。TEA和ZS复掺能够增强泡沫在固化水泥浆体中的稳定性,细化孔隙结构,减少连通孔数量,提升泡沫混凝土的力学性能和防水性能。     

泡沫掺量对泡沫混凝土孔结构及铅离子吸附性的影响

以P·O42.5硅酸盐水泥为主要原材料,采用压缩空气发泡方式制备了泡沫混凝土,通过立体显微镜观察并表征不同泡沫掺量下泡沫混凝土孔结构,基于不同孔结构研究了泡沫混凝土对Pb2+的吸附作用.研究结果表明,当泡沫掺量为3.77％～ 5.28％时,随泡沫掺量增加气孔的圆度逐渐增大,平均弦长和气孔间距系数均随泡沫掺量增加而逐渐增大,小于0.2 mm的孔含量逐渐减少,0.2～2 mm的孔含量增加,2～4 mm的孔含量显著增加.泡沫混凝土对Pb2+的吸附在动力学上符合准二级动力学模型,等温吸附符合Langmuir吸附等温式,以化学吸附为主.泡沫混凝土对Pb2+的吸附容量高,吸附速率较快,可广泛应用于含Pb2+废水的处理.     

废石膏泡沫混凝土性能及影响因素

研究了以脱硫石膏-矿渣粉-水泥复合胶凝材料体系为胶凝材料的泡沫混凝土性能及其主要影响因素。结果表明,适当提高水胶比,有助于泡沫混凝士起泡性和稳泡性。掺加硫铝酸盐水泥和水玻璃的泡沫混凝土性能劣化,这丽种材料不适合应用于泡沫混凝土制备中。掺加适量甲基纤维素、减水剂可较好地改善泡沫混凝土的性能。经优化研究可得到容重低于1000kg／m^3,强度大于6MPa的脱硫石膏泡沫混凝土。     

偏高岭土对预制混凝土路面材料耐久性能影响的微观分析*

预制装配式混凝土路面因其养护时间短、维修方便、性能优异而发展迅速,但高温导致的膨胀应力造成混凝土内部裂纹的发生扩展,有害孔含量增加,造成预制混凝土耐久性能降低。而以偏高岭土作为辅助胶凝材料可显著改善预制混凝土路面材料的耐久性能。本文通过XRD和扫描电子显微镜研究了不同掺量（0%、9%）偏高岭土的净浆和混凝土的物相组成和微观形貌差异,对其改性机理进行了探讨。研究表明,偏高岭土在水化过程中能发挥火山灰活性和填充作用,提高水化产物的密实度,消除高温导致的微裂纹,改善界面过渡区结构,降低混凝土孔隙率。     

纤维对泡沫混凝土性能影响的研究

利用42.5R级普通硅酸盐水泥、聚乙烯醇纤维以及蛋白质发泡剂制备泡沫混凝土,并对聚乙烯醇纤维泡沫混凝土的性能进行研究。结果表明：聚乙烯醇纤维在泡沫混凝土中呈现出三维、单根状乱向分布的状态,与浆体的相容性良好,能够影响孔径、孔隙率等性能,改善孔结构,对强度起到一定的提高作用。     

不同矿物掺合料对钢渣混凝土力学性能和微观结构的影响分析研究

在前期研究用粗细钢渣替代天然骨料对混凝土力学性能影响的基础上,本文研究将钢渣粉、粉煤灰和矿渣粉分别掺入钢渣混凝土中,比较了这3种钢渣混凝土的抗压强度发展变化和差异。然后利用SEM和EDS对混凝土的微观结构进行分析,试验结果表明:钢渣粉、粉煤灰和矿渣粉对钢渣混凝土的最优掺量分别是20%、10%和30%;同时发现了3种矿物掺合料钢渣混凝土的相似性和差异性。     

镍铁渣砂对泡沫混凝土孔结构及收缩开裂性能的影响

本文采用镍铁渣机制砂(简称镍铁渣砂)制备泡沫混凝土,研究镍铁渣砂对泡沫混凝土抗压强度、变形及收缩开裂的影响,并采用SEM、X-CT研究泡沫混凝土微观结构。结果表明,镍铁渣砂掺量为5%(质量分数,下同)时泡沫混凝土的抗压强度最高,而镍铁渣砂掺量超过10%时会引入界面缺陷,降低混凝土的强度。镍铁渣砂能够约束基体的变形,减少水泥用量,降低泡沫混凝土的收缩,提高其抗裂性能。当镍铁渣砂掺量由0%增加到20%时,泡沫混凝土的抗裂等级由V级提高到II级。镍铁渣砂具有作为泡沫混凝土生产原料的潜力。     

工艺条件对硬质聚氨酯泡沫泡孔结构和性能的影响

选取质量填充系数、模温、料温和搅拌速度4个工艺因素,对一种硬质聚氨酯泡沫的发泡过程进行4因素3水平的正交试验。通过对实验数据的分析,讨论了工艺条件对这种硬质聚氨酯泡沫泡孔结构和性能的影响。结果表明,提高模温,能够有效改善泡沫的整体密度、生长方向的密度和泡孔的均匀性。在40℃的模具温度,2000 r/min的搅拌速度,2.0倍质量填充系数时,硬质聚氨酯泡沫密度和泡孔均匀性最好;随着质量填充系数增加,力学性能提高。     

石灰石粉对浮石混凝土力学性能和微观结构的影响

以天然浮石作为粗骨料,通过内掺0％、10％、20％、30％和40％质量分数的石灰石粉替代相同质量的水泥配制浮石混凝土,研究不同掺量石灰石粉对浮石混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并借助扫描电镜观察分析混凝土微观结构.结果表明:石灰石粉掺量为10％时,浮石混凝土各龄期力学性能显著提高;石灰石粉可加速水泥早期水化,提高水泥石基体和浮石-水泥石界面过渡区密实度;石灰石粉具有后期水化活性.     

纳米二氧化硅改性混凝土宏观性能及微观调控机理分析

系统研究了纳米SiO2对水泥净浆流动性、水泥砂浆强度、混凝土强度和动弹性模量、混凝土渗透性能的影响,并采用X射线衍射(XRD)分析了不同掺量纳米SiO2对混凝土不同水化阶段水化产物的影响规律,同时借助电镜扫描(SEM)分析了水化产物微观结构受到的影响,从宏观性能和微观机理两方面探讨了纳米SiO2对水泥基材料的影响.结果表明,纳米SiO2会影响水泥水化尤其是早龄期水化速度,从而提高混凝土和砂浆强度,提高混凝土的抗渗性能,降低混凝土的动弹性模量.一定范围内,随着纳米SiO2掺量的增加,水泥水化产物受影响的程度逐渐增大,通过XRD和SEM分析水化产物微观结构变化规律,发现与宏观力学性能和耐久性能吻合较好.纳米SiO2本身的特性(粒径大小、表面活性、分散性能等)决定其对水泥水化过程和产物的影响程度.     

玻璃粉粒度对复合胶凝材料性能的影响

用激光粒度分析仪测定不同细度的玻璃粉粒度分布,以灰色关联方法( GIA)和扫描电子显微镜( SEM)研究了玻璃粉粒度对复合胶凝材料性能的影响。研究结果表明,玻璃粉中10μm以下的颗粒关联性均为正,说明这些颗粒对复合胶凝材料强度发展有积极贡献,其中以5~10μm的关联度为最大;而?45μm的颗粒呈负关联,其火山灰活性没有得到充分发挥;玻璃粉经适当物理磨细(35 min)后,能更有效地分散到复合胶凝材料的孔隙中,使复合胶凝材料的结构更加密实,从而提高了复合胶凝材料的抗压强度。     

超轻泡沫混凝土孔结构调控措施研究

泡沫混凝土是以水泥为主要胶凝材料,通过化学发泡工艺制备而成的一类轻质多孔材料.孔结构是影响泡沫混凝土性能的重要技术特征,改善超轻泡沫混凝土的性能必须从调控孔结构入手.研究了掺入消泡剂、增稠剂、硅灰、稳泡剂和纤维对超轻泡沫混凝土(120 kg/m3)孔结构特征参数的影响规律.结果 表明:掺入适量消泡剂,泡沫混凝土孔径增大、孔径分布更集中.随增稠剂掺量增加,泡沫混凝土的平均孔径和孔形状因子均减小.稳泡剂能提高料浆中气泡的稳定性和大孔比例.掺入适量的硅灰和聚丙烯纤维能降低泡沫混凝土气孔形状因子,使气孔更接近球形.推荐了超轻泡沫混凝土最优配合比,为调控超轻泡沫混凝土孔结构提供了理论基础.     

泡孔结构对泡沫发射药燃烧性能的影响

通过配方调节与工艺控制得到3种不同结构的泡沫发射药,讨论了泡孔结构形成的影响因素;采用密闭爆发器实验和恒压燃速测试实验研究了不同结构泡沫发射药的燃烧性能。结果表明,控制气体生成速率、添加RDX颗粒、调节NC含氮量和发泡时间能够有效控制泡沫发射药的泡孔结构;皮芯结构泡沫发射药具有渐增燃烧特性,发泡区的动态活度可达不发泡皮层的2.4倍以上;独立泡孔结构的泡沫发射药在100MPa下燃速可达未发泡样品的30倍;非独立孔隙结构的泡沫发射药不同方向上的燃速差异显著,密度为1.37g/cm~3的样品100MPa下轴向燃速最高可达3.860m/s。     

粉煤灰对泡沫混凝土气孔结构及抗压强度的影响

结合压汞法和图像分析技术Image-Pro plus等测试手段,对泡沫混凝土气孔结构进行表征,研究了不同粉煤灰对泡沫混凝土抗压强度和孔结构的影响.分析了不同粉煤灰制备的泡沫混凝土孔结构与抗压强度的关系,进而得出粉煤灰对泡沫混凝土的作用机理.研究结果表明:粉煤灰作用于泡沫混凝土主要是对泡沫混凝土孔结构的改善从而影响泡沫混凝土的抗压强度.二级粉煤灰经过机械粉磨之后,虽然其火山灰胶凝活性得到提升但由于其形态效应被破坏,对泡沫混凝土的孔结构的优化作用不及一级粉煤灰,使泡沫混凝土的和易性降低.磨细二级粉煤灰在泡沫混凝土中的掺量应低于20％,一级粉煤灰的合适掺量为40％.