碱激发改性生土砖抗压性能试验研究

为了测定碱激发矿粉改性生土砖抗压性能,以汉中地区的素土为研究对象,采用TYE-2000B型压力试验机测定不同比例碱性混合激发剂、不同种类矿粉以及是否添加天然农业废弃物麻纤维改性生土砖的抗压强度。试验结果表明:当对素土和矿渣微粉加入激发剂进行激发,生土砖抗压强度达到17.86 MPa～21.02 MPa;从碱性激发剂的激发效果看,在其他条件相同情况下,激发剂添加量为Na_2Si O_3∶NaOH=1∶1的抗压强度高于激发剂添加量为Na_2Si O_3∶NaOH=1∶2的抗压强度;矿粉种类对改性生土砖抗压强度有影响,但提高幅度较小;麻纤维的添加使得改性生土砖的抗压强度有所降低,降低率最大为10.22%。     

剑麻纤维增强矿粉-粉煤灰水泥基砌块力学性能的研究

通过在矿粉-粉煤灰水泥基砌块中掺入剑麻纤维,以改善水泥基体的韧性和抗裂性,提高矿粉-粉煤灰水泥基砌块的韧度和强度,研究剑麻纤维掺量及其长度对矿粉-粉煤灰水泥基砌块抗折、抗压强度的影响。     

三元胶凝体系复合墙板材料抗压试验研究

利用工业固废矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏替代50%水泥,并加入聚苯乙烯颗粒,研究矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏配合比对混凝土抗压强度的影响。结果表明,当矿渣微粉掺加比例不变,矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为1∶3∶1时,抗压强度达到最大值;当粉煤灰掺加比例不变,矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为3∶1∶1时,抗压强度达到最大值;当脱硫石膏掺加比例不变,矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为3∶1∶1时,抗压强度达到最大值;当矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏掺加比例为3∶1∶1时,7 d和28 d抗压强度均达到最大值;7 d和28 d抗压强度折线图变化趋势基本一致。     

免烧免蒸环保砖的制备及性能研究

利用钢渣、粉煤灰等工业固体废弃物,在碱激发剂的作用下,经过加压成型,采用自然养护的方式制成废弃物基免烧环保砖.研究了原料配比、成型压力、碱激发剂的类型对免烧砖抗压强度的影响,并借助SEM和XRD分析了免烧砖的强度形成机理.结果表明,该类免烧砖的最佳原料配比为钢渣35%,粉煤灰35%,矿渣30%,采用复合激发剂激发,在18 MPa的压力下进行成型,制品满足《非烧结垃圾尾矿砖》JC/T 422-2007的要求.     

汉中地区传统夯土民居生土墙体材料改性试验研究

以汉中地区的素土为原料,采用工业废弃物矿渣微粉和天然农业废弃物麻纤维为改性掺料,按照不同种类、不同比例加入激发剂制备改性土样试块,并对16组试块进行了抗折、抗压试验,通过试验研究了不同种类碱性激发剂改性生土的激发效果。结果表明:激发剂的总添加量在5%较为适宜,Na_2SiO_4前期激发效果较差,后期激发效果增长明显,激发剂的激发效果为:(Na_2SiO_3∶NaOH=1∶1)(Na_2SiO_3∶NaOH=1∶2)NaOHNa_2SO_4Na_2CO_3;添加麻纤维可使得抗折强度得到明显改善,但抗压强度有所降低。该研究结果可为汉中地区传统夯土民居墙体材料的改性提供参考。     

掺合料对再生混凝土三孔砖力学及抗冻性能的影响

利用废弃黏土砖制备再生混凝土三孔砖,通过改变粉煤灰、矿粉的掺量,研究单掺、复掺掺合料裹骨料对再生混凝土三孔砖的抗压强度和冻融循环后强度损失及质量损失的影响。结果表明:采用粉煤灰、矿粉裹骨料搅拌工艺制备再生混凝土三孔砖,改善了混凝土三孔砖的力学及抗冻性能,使混凝土三孔砖达到国家承重墙体材料的标准要求。复掺矿粉、粉煤灰的改性效果优于单掺掺合料改性效果,当矿粉掺量为20%,粉煤灰掺量10%时,改性效果最优,混凝土28 d抗压强度达到最大值47.2 MPa,抗冻性最好,其抗冻质量损失最低为0.3%,强度损失最低为8%。     

铁尾矿基免烧透水砖的制备及其性能研究

以细铁尾矿粉、粉煤灰、磷石膏和矿渣微粉为胶凝材料,电石渣为激发剂,羧甲基纤维素钠水溶液为胶粘剂,采用半干压成型法,结合恒温恒湿养护工艺制备铁尾矿基免烧透水砖。结果表明:胶材体系中掺入水泥有利于免烧透水砖力学性能的提高,水泥熟料中的C2S、C3S等可促进细铁尾矿粉胶材体系进行水化反应,且蒸汽养护可提高免烧透水砖的力学性能,最佳配比为m(细铁尾矿粉)∶m(矿渣微粉)∶m(粉煤灰)∶m(磷石膏)∶m(骨料)=30∶30∶10∶30∶300,使用60℃蒸汽养护,制备出28 d抗折、抗压强度分别为2.72、24.5 MPa、透水系数为3.1×10^(-2)cm/s的免烧透水砖,性能符合GB/T 25993—2010《透水路面砖和透水路面板》的要求。     

超细矿粉改性生土的正交试验研究

采用正交设计方法,以碱激发超细矿粉改性生土材料的抗压强度为指标,分析了生土颗粒粒径、生土与超细矿粉比例、复合碱性激发剂掺量等因素对碱激发超细矿粉改性生土材料抗压强度的影响,结果表明:各因素影响改性生土抗压强度的顺序为复合碱性激发剂掺量、生土颗粒粒径、生土与超细矿粉比例;复合碱性激发剂掺量的影响最大,最佳的复合碱性激发剂掺量为6%。     

掺和料对生土墙体材料力学性能的影响

研究了矿渣、粉煤灰、水泥等掺和料单掺和复掺时对生土墙体材料力学性能的影响.结果表明:单掺掺和料时,水泥对生土墙体材料力学性能的改性效果较好,矿渣次之,不宜掺入粉煤灰;复掺掺和料的生土墙体材料与单掺或未掺掺和料的生土墙体材料相比,其抗压强度、抗折强度、抗剪强度和收缩变形值均增加.复掺优化后的最佳组合为:矿渣、粉煤灰、水泥掺量(质量分数)分别为12%,12%,8%.     

两种天然纤维材料改性生土试件抗压强度试验比较研究

在内蒙古中部地区的生土中引入莜麦秸秆和羊毛纤维进行改性生土试件抗压强度提升的试验,试验中使用当地易于获取的天然土壤、莜麦秸秆和羊毛,经人工压实制坯,再进行抗压强度试验。试验数据表明,添加莜麦秸秆可将改性生土试件强度提高40.5%,添加羊毛纤维可将强度提高89.25%,此外,试验也揭示了改性生土试件抗压强度顺应两种纤维材料的变化规律,并确定了最佳纤维含量。     

脱硫石膏-粉煤灰-矿粉复合胶结材改性研究

脱硫石膏作为烟气脱硫工艺的副产品,不仅价格低,来源广,而且具有与天然石膏相近的性质和优点。研究了不同矿物掺合料(粉煤灰和矿粉)、不同外加剂掺量以及不同配比对脱硫石膏基材料性能的影响。结果表明,将硅酸钠作为早强剂,体系的早期抗折、抗压强度与空白样相比分别提高150%和30.6%;生石灰和水泥双激发可使体系的强度提高100%以上;粉煤灰与矿粉复掺时,强度和经济效益都得到保证。综合考虑,FGD体系的配比为:m(脱硫石膏)∶m(粉煤灰)∶m(矿粉)=40∶20∶40。     

铁尾矿砂与干化污泥制备免压免烧砖的研究

利用铁尾矿砂和城市污泥为原料制备免压免烧砖,以碱性激发剂NaOH和水玻璃激发矿渣微粉替代水泥作为胶凝材料。研究结果表明:免烧砖的强度随矿渣微粉掺量的增加而增大,矿渣微粉掺量为24%～30%与铁尾矿砂掺量为70%～76%或矿渣微粉、铁尾矿砂、污泥的掺量为45:50:5,均可制备出强度满足《非烧结垃圾尾矿砖》(JC/T422-2007)MU25国家建材行业标准的免压免烧砖。     

大掺量矿物掺合料对混凝土抗压强度的影响

研究了矿粉、粉煤灰不同掺量对混凝土抗压强度的影响,确定矿粉与粉煤灰的最佳掺量。通过分别掺入0、30%、40%、50%、60%矿粉、粉煤灰以及复合变掺量50%的矿粉和粉煤灰,测试混凝土的抗压强度,并对改性机理进行分析。研究结果表明,当矿粉与粉煤灰掺量分别在30%～60%时,混凝土抗压强度随掺量的增加而降低,混凝土28d抗压强度降低较小,矿粉与粉煤灰总掺量为50%时,矿渣和粉煤灰的掺量分别为30%和20%时,其混凝土抗压强度最高。     

黄河泥沙基生土材料改性及机理研究

研究无机胶凝材料、有机聚合物和植物纤维3种改性措施对黄河泥沙基生土材料抗压强度、软化系数和微观结构的影响。结果表明,采用传统的振捣成型自然养护工艺,按m(活化泥沙)∶m(无机胶凝材料)∶m(砂)=65∶25∶10配比,再掺加1.8%聚丙烯酸钙和0.8%黄麻纤维,可制备出抗压强度达13.9 MPa,软化系数为0.88的生土材料;SEM和EDS分析显示,改性后黄河泥沙颗粒得到良好固结,拔出黄麻纤维与基体材料粘结紧密;无机水化产物、有机聚合物和植物纤维协同作用,形成连续、半连续和互相搭接的3套网络结构体系,共同固结强化黄河泥沙。     

夯土民居生土墙体材料改性实验初探

对目前常用的生土化学和物理改性方法进行了归纳分析,以素土和矿粉为对比组,利用碱性激发剂加入对比组对其潜在活性进行激发,并给对比组加入剑麻纤维分别进行抗折、抗压试验,结果表明矿粉和剑麻纤维可用于陕南生土建筑的改性。     

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。     

生土基抹面材料改性试验研究

通过对比聚合物乳液、PP纤维、稻秸秆纤维对水泥矿渣改性生土基抹面材料抗压强度、拉伸粘结强度的影响,研究了生土基抹面材料改性方法及外掺料合理掺量。结果表明:随聚合物乳液掺量增加,抹面材料粘结强度基本呈现线性增长趋势,抗压强度略微降低后保持不变,适宜掺量为0.9%;掺加PP纤维能够明显改善抹面材料拉伸粘结强度,对抗压强度的影响则存在较大的离散性,适宜掺量为0.3%;稻秸秆纤维能提高抹面材料拉伸粘结强度,适宜掺量为0.3%。     

环保型植生多孔混凝土试验研究

以正交试验设计原理为基础,对影响多孔混凝土植生性能的灰集比、水灰比和掺合料进行试验研究,并进行了配合比优化设计。结果表明:多孔混凝土总孔隙率与连通孔隙率表现出良好的线性相关性,而孔隙率与抗压强度间不存在良好的线性比例关系。掺合料对多孔混凝土pH值的影响次序为:单掺45%粉煤灰>掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%+5%硅灰>掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%>单掺45%矿渣微粉>单掺5%硅灰;对孔隙率与28d抗压强度的影响次序为:单掺45%粉煤灰<单掺45%矿渣微粉<单掺5%硅灰<掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%<掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%+5%硅灰。综合考虑多孔混凝土的植生性能,本试验范围内的最优配合比为:灰集比1:9,水灰比38%,双掺粉煤灰和矿渣微粉各22.5%。     

高延性剑麻纤维水泥基路面材料配合比研究

通过正交试验研究了水胶比、砂胶比、粉煤灰掺量和剑麻纤维掺量对水泥基路面材料抗压性能和弯拉性能的影响。结果表明,高延性剑麻纤维水泥基路面材料的最佳配合比为：水胶比0.30、砂胶比0.4、粉煤灰掺量30%、剑麻纤维掺量0.5%,此时,试件的弯拉强度满足JTG D40—2011《公路水泥混凝土路面设计规范》的要求,且抗压强度较高,为66.62 MPa。     

改性矿渣水泥-渣土免烧砖的制备与性能表征

以改性矿渣水泥为渣土固化的胶凝材料制备了性能稳定的免烧渣土砖,研究了改性矿渣水泥与渣土的质量比(胶渣比)对免烧渣土砖抗压强度、吸水率、软化系数、冻融循环稳定性、干湿循环稳定性的影响,分析了免烧渣土砖的固化机制。结果表明:胶渣比为1∶4时所制备的免烧渣土砖抗压强度和软化系数最高,分别为15.81 MPa和0.80;吸水率和15次干湿循环后的质量损失率最小,分别为8.12%和0.61%。XRD和SEM分析显示,改性矿渣水泥和水掺入渣土后(经过均匀混合和高压成型),反应物的水化速度加快,使渣土材料快速硬化,获得较高的早期强度。