基于徐州矿区煅烧煤矸石细集料活性的砂浆孔结构研究

 采用X射线衍射法(XRD)、压汞法(MIP)以及环境扫描电镜(SEM)分析方法,研究煤矸石细集料在不同煅烧温度下的活性,并对不同活性的煤矸石细集料水泥硬化砂浆的孔结构进行探讨,并进一步分析孔结构与砂浆强度之间的关系。试验结果研究表明：不同活性的煤矸石细集料,在水化初期可以与水泥水化产物发生不同程度的二次水化反应,煤矸石细集料活性会对水泥硬化砂浆的孔径分布和孔隙率产生一定影响。采用较高活性的煅烧煤矸石细集料,可以降低水泥硬化砂浆的孔隙率和优化孔径分布,且大于200 nm的有害孔明显减少,100,20 nm以下的无害孔和少害孔相应增加,水泥硬化砂浆的水化产物相应增多。煅烧煤矸石细集料的活性由低到高,可以使砂浆的孔隙得到细化,更能有效地改善砂浆的孔结构,降低其孔隙率,能够提高砂浆的强度。     

侧面真空处理对混凝土孔结构及强度的影响

混凝土的孔隙率、孔结构的组成,直接影响混凝土的物理力学性能和耐久性。改善混凝土的孔结构组成,降低孔隙率是各种混凝土密实成型工艺所要达到的主要目的之一。本文用吸水动力的方法,对侧面真空处理混凝土的孔结构参数进行了研究,并与非真空处理混凝土进行了比较。认为侧面真空处理混凝土抗压强度的提高,主要原因除孔隙率降低外,还与平均孔径的减小有关。试验还表明,侧面真空处理对厚度在30厘米以内的混凝土是有效的。在吸水面形成一致密的结构层,它有利于提高混凝土的耐久性。     

灰砂混凝土的强度及孔结构与蒸压制度的关系

通过测试两种配比的灰砂混凝土在八种蒸压制度下的强度、断裂能及孔结构、ＢＥＴ表面积,研究了蒸压制度对抗压强度、抗折强度、劈拉强度及断裂能的影响,力求用孔结构及ＢＥＴ表面积测试数据从微观上解释力学性能的变化规律。     

冻融作用下聚丙烯纤维煤矸石混凝土孔结构研究

基于低场核磁共振技术,研究了聚丙烯纤维掺量分别为0、0.6 kg/m^3、0.9 kg/m^3和1.2 kg/m^3以及粗骨料取代率为40%的煤矸石混凝土在冻融作用下T2谱面积的分布与变化特征、内部微观孔结构分布特性以及孔隙冻融损伤规律。结果表明,随着冻融循环次数的增加,T2谱整体呈右移趋势,即向大孔隙方向偏移,且T2谱面积逐渐增大的同时第一峰面积所占百分比在减小,第二峰和第三峰面积所占百分比在增加,表明冻融循环使煤矸石混凝土内部的大孔隙大幅增加,内部出现了明显的冻融损伤;0.6 kg/m^3的聚丙烯纤维对煤矸石混凝土内部孔隙的细化作用最好。     

钢筋煤矸石混凝土结构的受力性能与应用前景

介绍了煤矸石和煤矸石混凝土的特点和形成机理，分析了煤矸石混凝土结构的受力性能，指出煤矸石混凝土结构因造价低、性能好，是变害为利的一项环保产业，应用前景十分广阔。     

煤矸石掺合料对水泥浆体结构与性能的影响

研究了煤矸石作为掺合料对水泥浆体强度及孔结构的影响。结果表明:与基准水泥浆体相比,煤矸石水泥浆体早期强度较低,但后期强度发展较快,低掺量(<30%)煤矸石水泥浆体后期(28d)强度可接近或达到基准水泥浆体强度;相同掺量条件下,与粉煤灰水泥浆体相比,煤矸石水泥浆体各龄期强度均较高;与矿粉水泥浆体相比,煤矸石水泥浆体早期强度较高,后期两者强度相当;与基准水泥浆体相比,煤矸石水泥浆体总孔隙率有所上升,但其孔径后期有所细化。     

再生混凝土性能和孔结构的研究

用C30普通混凝土制备再生骨料,然后以再生骨料置换天然碎石制备再生混凝土.探讨了再生骨料对再生混凝土性能和孔结构的影响.结果表明:由于附着水泥砂浆的作用,再生骨料的品质较天然碎石有所降低,从而致使再生混凝土的坍落度和抗压强度下降;当再生骨料置换率低于40%(质量分数)时,再生混凝土与基准混凝土具有相似的性能;再生骨料主要使混凝土毛细孔孔隙量和凝胶孔孔隙量有较大的增加,而对大于10μm的细孔孔隙量则无明显影响.     

煤矸石混凝土抗折强度试验研究

以榆神矿区煤矸石为粗骨料,通过288个棱柱体抗折强度试验,分析了煤矸石含碳量、煤矸石取代率及水灰比对煤矸石混凝土抗折强度的影响.结果表明：当不同矿源煤矸石含碳量由0.91%增加至2.09%时,煤矸石混凝土抗折强度降低了21.1%～32.6%;与普通混凝土相比,不同煤矸石取代率下煤矸石混凝土抗折强度降低了20.5%～47.5%;当水灰比由0.25增加至0.45时,煤矸石混凝土抗折强度降低了8.0%～15.3%.综合考虑了煤矸石含碳量和煤矸石取代率的影响,提出了适用于不同矿源煤矸石混凝土抗折强度的预测公式.     

基于灰关联理论的混凝土孔结构对强度和耐久性的影响分析

通过试验和分析得出混凝土的强度和耐久性与其微观孔结构联系紧密。利用灰色关联理论得到混凝土孔结构特征参数与混凝土强度、耐久性的灰色关联度,分析了不同孔结构特征参数对混凝土强度、耐久性影响程度。结果表明:小于20 nm的孔径分布与混凝土力学性能关联度最大;100～200 nm孔径分布对混凝土耐久性有较大的影响。     

钢渣-矿渣泡沫混凝土气孔结构与抗压强度的关系

利用MATLAB图像处理技术对钢渣-矿渣泡沫混凝土表面照片进行气孔结构特征分析,对试件的孔隙率、气孔孔径、气孔形状进行计算与统计,定义了孔结构综合因子来表征泡沫混凝土的气孔结构,并将其与抗压强度进行关联。结果表明:钢渣-矿渣泡沫混凝土孔结构综合因子与抗压强度存在良好的相关性,且满足f/f0=0.9452e-1.419x+0.01523x+0.07249公式。该研究可以应用于钢渣-矿渣泡沫混凝土的抗压强度检测,为钢渣-矿渣泡沫混凝土的推广应用提供理论参考。     

基于灰色理论的CBC单面冻融后抗压强度与孔结构参数关系研究

通过对水泥基材料(CBC)进行以NaCl溶液为冻融介质的单面冻融试验,探究CBC抗压强度及含气量、气泡间距系数、气泡比表面积、气泡平均弦长、气泡弦长大于20 μm的弦长频率等微观孔结构参数随冻融循环次数增加的变化规律,并运用灰色理论对抗压强度与各孔结构参数的内在联系进行分析。利用灰色相对关联度筛选出微观孔结构参数中与抗压强度关联最大的参数,对其进行了相关模拟和预测,并建立宏观性能与微观孔结构参数间的定量关系。结果表明:随冻融循环次数增加,CBC抗压强度逐渐降低,冻融循环后期下降速率加快; 试验过程中试件内部含气量、气泡间距系数、气泡平均弦长逐渐增大,而气泡比表面积逐渐减小; 灰色Verhulst模型相较于GM(1,1)模型更适用于气泡弦长大于20 μm的弦长频率的模拟; 采用灰靶决策模型定义的综合孔结构参数与抗压强度关联性更强,基于综合孔结构参数建立的模型精度更高。     

多煤矸石胶结料干混砂浆的研究

以煤矸石为主要原料（65％以上），掺入适量的硅酸盐水泥熟料、石膏（亦可掺一定量的矿渣），制得的干混砂浆胶缔料，其1：3砂浆标号一般达M10左右，可广泛用于砌筑砂浆及其他普通砂浆。     

水泥-石灰石粉-纳米氧化镁砂浆干燥收缩性能与孔结构研究

为了改善掺石灰石粉水泥砂浆干燥收缩性能以及优化其孔结构,研究了内掺纳米氧化镁(Nano-MgO)对水泥-石灰石粉砂浆干燥收缩性能以及孔结构的影响。通过测定不同龄期水泥-石灰石粉-Nano-MgO砂浆干燥收缩率并使用吸水动力学方法测试其孔隙特征,采用EIS测试分析孔隙率与电化学阻抗谱之间的关系。结果表明:一定掺量的Nano-MgO可以明显降低掺石灰石粉水泥砂浆干燥收缩率,且随着龄期的增长和掺量的增加其作用效果越来越明显;同时Nano-MgO可以明显降低浆体平均孔径并提高孔的均匀性;通过EIS可以看出,随着掺量的增加以及龄期的增长,Nano-MgO可以降低浆体的孔隙率,使得浆体越来越致密。     

煤矸石多孔砖砌体抗压强度试验研究

采用砌体基本力学性能试验标准方法对不同孔型的煤矸石多孔砖砌体进行轴心受压试验,讨论煤矸石多孔砖砌体的裂缝发展特点和破坏特征.对不同孔型的煤矸石多孔砖砌体受压构件进行抗压试验,分析其抗压承载力、弹性模量及应力-应变关系.结果表明,煤矸石多孔砖砌体破坏过程和破坏特征与普通烧结砖砌体相似,但煤矸石多孔砖的承载力更高.煤矸石方孔砖砌体的承载力高于圆孔砖砌体,弹性模量试验值均高于规范计算值,按规范计算偏于安全.     

煤矸石生态混凝土透水性与抗压强度研究

本文研究了用煤矸石骨料代替天然骨料配制的透水混凝土的性能,采用正交试验方法分析了主要原材料和配比对煤矸石透水混凝土抗压强度与透水系数的影响,得出了影响强度和透水系数的主要因素是煤矸石骨料的粒径。     

化学激发煤矸石对水镁石纤维水泥砂浆性能影响

选取铜川煤矸石进行研究,采取热活化、机械活化和化学活化并用的方式,且在煅烧前将煤矸石与石灰混合,并加入固定量水镁石纤维制成水泥砂浆,通过强度、流动性等力学性能测试和SEM微观测试找出了最优的工艺参数。试验表明:当煅烧温度为675℃,石灰和煤矸石取代水泥量的30%,其中石灰占煤矸石量的40%时,强度和流动性达到最佳值。和普通水泥砂浆相比基本持平,与单一热活化煤矸石水泥砂浆相比强度有大幅度提高。有利于工业废渣的利用和节能减排的进行。     

掺粉煤灰水泥石孔结构与力学性能关系的研究

本文对水泥石强度和胶空比之间的关系进行了研究,提出了相应的函数关系式,认为用胶空比作为研究水泥石强度的表征参数较为合适,分析了凝胶体强度和胶空比在不同龄期对水泥石强度影响的大小。同时文中也分析了掺粉煤灰对水泥石胶空比和强度的影响。