掺合料对混凝土胶空比及其抗压强度的影响

为研究混凝土抗压强度变化,以掺入不同掺合料为变量来研究混凝土胶空比和抗压强度的变化。通过试验得出:复合胶凝体系的抗压强度在胶空比相同时,还受相应孔隙率的限制。高磷粉掺量体系C-2PP在相同胶空比条件下,其抗压强度有低于C-PP甚至低于C体系的趋势。这是因为高掺量导致的相对高孔隙率,而且孔隙率则又可归因于磷粉反应程度的严重下降;相对于水泥水化形成的C-S-H凝胶,矿粉火山灰反应生成C-S-H凝胶吸附了更多原本可被水化利用的自由水,因此减少了可测得的非蒸发水量,进而降低了水泥的水化程度,从而扰动了该体系胶空比与孔隙率的关系;随着磷粉掺量的增加,其磷粉反应程度的显著降低,将导致该体系孔隙率的升高和胶空比的降低。     

蒸压养护对富硅铁尾矿粉活性特性的影响

研究了蒸压养护对富硅铁尾矿粉活性特性的影响,并探究了富硅铁尾矿粉替代石英粉制备预应力高强混凝土管桩的可行性。试验结果表明:蒸压养护下,富硅铁尾矿粉活性被显著激发,其可参与水泥水化反应,生成大量水化硅酸钙凝胶。且从节能和铁尾矿最大利用率角度考虑,蒸压养护下,富硅铁尾矿粉的适宜细度为500 m2kg左右,适宜掺量为20%。富硅铁尾矿粉具有替代石英粉制备预应力高强混凝土管桩的潜力。     

蚀变岩型金矿尾矿火山灰性能的活化及应用研究

为了进一步探索硅质尾矿火山灰性能的活化方法,以蚀变岩型金矿尾矿为主要原料,采用活性指数测定的方法,研究粉磨细度、助磨剂、化学活化剂对尾矿火山灰性能的影响。通过对水化样品的X射线衍射分析和电子探针分析,查明了尾矿在水泥水化中的作用,并对活化尾矿的应用性能进行了实验研究。研究结果表明,机械粉磨能够有效提高尾矿的火山灰性能,当尾矿比表面积超过400m2/kg时,28d活性指数可达到65%以上;硬脂酸钠助磨剂和氯化钙活化剂的添加均有利于活性指数的提高;活化尾矿在水泥水化过程中主要起"晶核"作用,可促进水泥的水化,并参与部分水化反应;当活化尾矿用量小于40%时,可用于制备FC A03(JG/T 266-2011)等级的发泡水泥。     

铁尾矿粉作为掺合料制备高强混凝土的研究

研究了不同掺量铁尾矿粉对高强混凝土强度的影响,并通过扫描电镜和压汞仪对混凝土的水化产物和孔结构分布特性进行了分析。结果表明,铁尾矿替代胶凝材料20%和30%时,其混凝土达到C60混凝土的强度等级。当铁尾矿为40%时,其混凝土试样达到C50混凝土的强度等级。不同铁尾矿掺量混凝土试样中的孔主要以20~50 nm的少害孔为主。不同掺量铁尾矿粉的孔隙率、平均孔径等有所不同。铁尾矿掺量20%和30%试样的水化产物较为密实,而铁尾矿掺量40%的试样水化产物较为疏松。     

活性铝土矿尾矿对混凝土力学性能的影响

以800℃煅烧活化后的铝土矿尾矿与粉煤灰共同替代20%的水泥，研究活性铝土矿尾矿对混凝土力学性能和微观结构的影响，并通过水化热、热重（TG）和扫描电子显微镜（SEM）等探讨了尾矿对水泥-尾矿-粉煤灰三元胶凝体系水化机理的影响。结果表明：随着尾矿掺量的增加，混凝土的干燥收缩逐渐减小，其抗压强度逐渐增大，当尾矿替代粉煤灰为100%时，混凝土28 d抗压强度达到最大的56.1 MPa，较未掺尾矿增大了18.64%；微观结果表明活性铝土矿尾矿具有较高的火山灰活性，增大了Ca(OH)2的消耗，促进了C-S-H凝胶的生成，改善了界面过渡区结构。     

铜尾矿粉对复合胶凝体系强度和微结构的影响

为阐明铜尾矿粉在水泥-铜尾矿粉复合胶凝体系中的作用机理,制备了铜尾矿粉掺量分别为15%,30%和45%的水泥-铜尾矿粉净浆试样,并采用抗压强度活性指数和水化活性贡献率等指标,定量分析了铜尾矿粉研磨时间和养护温度等活性激发方式对净浆试样抗压强度的影响;用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)观察了净浆试样水化产物的微观结构.结果表明:常温养护条件下,增加铜尾矿粉掺量将降低净浆试样的抗压强度,但对其后期强度增长有利;当铜尾矿粉掺量为45%时,铜尾矿粉的水化活性很低,浆体中存在大量孔隙;铜尾矿粉在水泥浆体中没有形成新的晶相,直到28d龄期时铜尾矿粉的活性才被激发;增加研磨时间可显著提高铜尾矿粉的水化活性;在增加养护温度的同时增加铜尾矿粉的研磨时间,可进一步提高净浆试样的抗压强度,但对其后期强度增长不利.     

机械力化学效应对铁尾矿反应活性的影响机理研究

采用机械粉磨方法对北京密云铁尾矿进行活化,采用激光粒度分析、XRD、XPS分析机械力化学效应对尾矿粒度分布、物相、结晶度及表面电子结合能的影响。使用粉磨后的铁尾矿进行了水泥混合材的活性试验。结果表明:粉磨80min以上时,铁尾矿反应活性达到较高水平。     

铁尾矿微粉对水泥混凝土后期性能的影响

以铁尾矿微粉为对象研究基准水泥-铁尾矿微粉二元胶凝体系混凝土在水化后期强度、耐久性、孔结构及微观形貌上的发展规律。结果表明:当铁尾矿微粉掺量为20%时,与纯水泥组相比,混凝土抗压强度不降低,且对混凝土后期强度发展有促进作用。混凝土后期抗碳化、抗氯离子渗透能力有一定提高。适量铁尾矿微粉的掺加使得硬化体内部缺陷减少,增大密实度,能减小硬化体最可几孔孔径,减少孔径大于50 nm的有害孔和多害孔数量,且铁尾矿微粉比表面积越大对水泥-铁尾矿微粉硬化体的孔结构优化作用越显著。     

高掺量钼尾矿粉水泥基保温板孔结构调控研究

对钼尾矿粉进行活化处理,掺加硅酸盐水泥及外加剂制备复合胶凝材料,采用化学发泡工艺制备了40%钼尾矿粉掺量水泥基保温板。研究了钼尾矿粉掺量对泡沫混凝土的干密度、抗压强度和导热系数的影响,利用Image Pro Plus软件分析了孔径大小及分布,探讨了泡沫混凝土孔径大小及孔隙率对其导热系数的影响规律。     

单掺及复掺胶凝体系中石灰石粉的作用机理

对石灰石粉、粉煤灰、石灰石粉-粉煤灰水泥胶凝材料体系进行了胶砂强度试验,并采用XRD、DSC-TG和MIP微观测试技术。结果表明,相同掺量条件下,掺石灰石粉的胶砂强度低于掺粉煤灰的胶砂强度,尤其是在后期,表明粉煤灰的活性高于石灰石的活性;单掺石灰石粉、复掺石灰石粉和粉煤灰的水泥浆体水化产物成分基本相同,主要为Ca(OH)_2、水化硅酸钙和钙矾石;水化反应早期,粉煤灰参与二次水化反应程度较低,后期则有大量粉煤灰与Ca(OH)_2发生了二次水化反应,而石灰石灰石粉在水化后期也几乎没有参与二次水化反应;石灰石灰石粉掺量越大,水泥浆体平均孔径和孔隙率越高;石灰石粉在水化体系中主要起惰性填充作用。     

铁尾矿砂再生骨料混凝土力学性能及微观结构分析

通过12组216个100 mm×100 mm×100 mm非标准混凝土试块对不同掺量铁尾矿砂和再生骨料再生混凝土性能进行了试验研究。研究结果表明:混凝土抗压强度随着再生粗骨料、铁尾矿砂掺量的增加呈现先上升后下降的趋势;当再生粗骨料掺量为30%时,混凝土抗压强度达到最大值,其值为38.34 MPa。同时,在铁尾矿砂取代率为30%时,水化程度最大,铁尾矿砂对于硬化体系堆积填充作用最为明显,使混凝土内部结构更加密实。并通过扫描电镜(SEM)对再生混凝土不同龄期时的形貌、密实性、水化产物等微观结构进行分析。     

铁尾矿砂再生骨料混凝土力学性能研究

通过16组256块试验对铁尾矿砂不同取代率和再生粗骨料不同服役年限的再生混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度进行了试验研究。研究结果表明:对于立方体、轴心抗压强度,在不同铁尾矿砂取代率的情况下均超过普通混凝土对应的强度;对于劈裂抗拉强度,当在30%取代率下,RAC-1、RAC-2、RAC-3分别比普通混凝土增加了13.38%、11.15%、11.46%,其强度也都超过普通混凝土的强度。通过对试件的微观形貌分析,只有30%的铁尾矿和30%的再生骨料能达到最佳的粒径分布,从而提高了混凝土的内部密实度和强度。     

原状粉煤灰-铁尾矿泡沫混凝土的性能研究

采用Design-Expert软件研究了原状粉煤灰及铁尾矿砂对泡沫混凝土干密度、吸水率及抗压强度的影响,并观察了泡沫混凝土断面的细观结构.结果表明:原状粉煤灰掺量的增加会使泡沫混凝土的干密度和吸水率降低,当原状粉煤灰掺量占胶凝材料的40％时,泡沫混凝土的抗压强度最高;固定粉煤灰掺量为40％,铁尾矿砂掺量在0～50％范围...     

铅锌尾矿砂混凝土抗压强度及屏蔽性能试验研究

试验研究了铅锌尾矿砂对混凝土抗压强度及屏蔽性能的影响,为铅锌尾矿砂替代河砂配制混凝土提供一定依据。采用铅锌尾矿砂等体积替代河砂作为细骨料浇筑混凝土试件,铅锌尾矿砂的掺量分别为0、10%、20%、30%、40%、50%、60%,结果表明:在掺量为10%~40%时,铅锌尾矿砂混凝土的立方体28 d抗压强度较普通混凝土均有提升,其中掺量为20%时,强度提升最大,约为8.6%;当掺量为50%~60%时,铅锌尾矿砂混凝土的立方体28 d抗压强度较普通混凝土均有降低,且掺量越大,强度降低越多;尾矿砂中元素成分对混凝土的屏蔽效果有较大影响,不同批次的铅锌尾矿砂配制出来的混凝土屏蔽性能存在差异。     

机制砂岩性对高强混凝土性能的影响

研究了机制砂岩性对高强混凝土性能的影响。结果表明,机制砂岩性对高强混凝土工作性影响甚微,相比而言,石灰岩性机制砂对应的混凝坍落度和扩展度均最高,综合工作性能最佳,这与其MB值和石粉含量较低相关。机制砂岩性对高强混凝土抗压强度没有显著影响,混凝土劈裂抗拉强度依照石灰岩、白云岩及铁尾矿的顺序呈小幅增长趋势,铁尾矿岩性机制砂的棱角性最大,因而宏观上表现为劈裂抗拉强度最高。由于机制砂的岩性未改变集浆比等关键参数,因此未对混凝土的静压弹性模量产生明显影响。     

高硅铁尾矿制备高强混凝土的实验研究

选取两种高硅铁尾矿,针对各自特点,进行了以尾矿为主要原料制备高强混凝土材料的实验研究;实验结果表明,此两种高硅型铁尾矿制备出的试块抗压强度均可达到100MPa以上,尾矿用量达70%,提高了尾矿的综合利用率。     

矿渣-钢渣发泡混凝土的制备及反应机理

为了实现高炉矿渣、转炉钢渣的高附加值综合利用,以水淬高炉矿渣和转炉钢渣为主要原料,加入少量的脱硫石膏、石灰和水泥熟料,通过铝粉发气制备发泡混凝土。测试了不同矿渣钢渣掺量制备的发泡混凝土制品3、7、28d的抗压强度和容重,并用扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了发泡混凝土制品养护过程中的水化产物和微观结构的变化。结果表明,钢渣掺量为30%、矿渣掺量为45%时,两者的协调性比较强,制品的抗压强度达到5.1MPa,绝干容重为625kg/m3;该凝胶体系中有钙矾石和C-S-H凝胶协同生成,且转炉钢渣的水硬活性明显低于水淬高炉矿渣。     

冻融-酸雨耦合作用对铁尾矿砂混凝土耐久性的影响

针对铁尾矿砂混凝土在寒冷地区的应用,通过冻融-酸雨侵蚀试验,研究该类在冻融-酸雨耦合条件下的耐久性。分析不同取代率下铁尾矿砂混凝土的质量损失率、动弹性模量、立方体抗压强度以及碳化深度的变化规律。试验结果表明,铁尾矿砂混凝土质量损失、动弹性模量、抗压强度算是及中性化深度随取代率的增大而增大。影响程度表现为rtwk=100%>rtwk=75%>rtwk=50%>rtwk=25%>rtwk=0。     

黄金尾矿替代细骨料制备混凝土试验研究

基于标准混凝土配合比,使用黄金尾矿替代细骨料制备混凝土,对混凝土的抗压强度、抗折强度进行检测。结果表明,黄金尾矿替代率对混凝土强度的影响呈非线性,在20%~30%之间存在最佳替代率。当尾矿替代率在10%~30%之间时,黄金尾矿混凝土的强度高于未掺黄金尾矿的混凝土,满足相关标准要求。     

干湿循环下铁尾矿砂再生混凝土耐久性研究

试验主要研究了不同掺量铁尾矿砂对再生骨料混凝土在硫酸盐干湿循环作用下质量损失率、抗压耐腐蚀系数、超声声速等性能变化的影响。研究结果表明:基于再生粗骨料替代率为30%的情况下,当掺量30%铁尾矿砂等量替代细骨料时,在硫酸盐干湿循环50次时可以使再生骨料混凝土质量损失大大减少,抗压耐腐蚀系数达到最大。当掺量10%铁尾矿砂等量替代细骨料时,其超声声速值高于其他掺量铁尾矿再生混凝土的超声声速值。