耐磨地坪混凝土性能的试验研究

该文采用干撒混凝土表面硬化剂,提高混凝土表面耐磨性。通过滚珠轴承法测定混凝土耐磨度的大小,研究了表面硬化剂中骨料种类及掺量对混凝土表面耐磨性的影响。结果表明:掺加60%石英砂骨料的表面硬化剂,能够大大提升混凝土表面耐磨性,且施工性能良好。     

钢渣代砂混凝土地面用水泥基耐磨材料试验研究

利用钢渣代替金刚砂作为骨料制备混凝土地面用水泥基耐磨材料,研究了钢渣替代量、钢渣细度及可再分散乳胶粉掺量对耐磨材料力学性能和耐磨性的影响规律,并通过超景深三维显微系统和扫描电子显微镜对耐磨材料进行微观结构分析。试验结果表明,钢渣替代量越大,耐磨材料性能越差;适量的胶粉可以提高耐磨材料的强度并改善其耐磨性能,其胶粉最佳掺量为1.5%;钢渣与金刚砂之间的颗粒级配对耐磨材料力学性能及耐磨性有显著影响。本试验采用替代量20%的70目钢渣替代60目金刚砂配制耐磨材料,其力学性能与耐磨性可以满足I型耐磨材料的要求。     

陈化钢渣制备水泥基耐磨材料的试验研究

为更加有效利用钢渣废料,试验采用陈化期超过12个月的两种粒级钢渣作为耐磨骨料制备混凝土地面用水泥基耐磨材料。通过对耐磨材料抗折强度、抗压强度、表面强度、耐磨度比和磨坑长度等宏观性能测试以及对其磨面结构和水化产物微观形貌分析,研究钢渣颗粒级配、灰砂比和矿粉掺量对耐磨材料力学性能和耐磨性的影响规律。单因素试验结果表明：钢渣颗粒级配直接影响耐磨材料中水泥石与钢渣的黏结程度,当粗、细钢渣复合比例为1.5∶1时,钢渣骨料级配最优,耐磨材料性能最佳。耐磨材料的力学性能随灰砂比的增加而逐渐增大,灰砂比为1∶1时,耐磨性能最好,表面强度为3.11 mm,磨坑长度为67.3 mm。矿粉可以改善耐磨材料硬化体的微观结构,增加水化产物数量,提高钢渣骨料和水泥浆体的界面黏结强度,提升耐磨材料质量。矿渣作为掺合料时,其合理掺量应控制在10%以内。     

钢渣骨料混凝土基本力学性能研究

通过正交试验研究钢渣粗骨料掺量(20%、40%、60%)、细骨料掺量(20%、40%、60%)和砂率(0.38、0.40、0.42)对混凝土工作性能、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度的影响,得到钢渣骨料混凝土基本力学性能的变化规律。结果表明：钢渣作为骨料掺入混凝土能提高其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度,且在20%～60%的掺量变化区间内,随着钢渣掺量的提高,钢渣骨料混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度有不同程度下降,同时会对混凝土的流动性能造成不利影响。通过极差分析,最终得出当钢渣砂掺量为20%、钢渣石掺量为20%,砂率为0.38时,制备出的C40钢渣骨料混凝土在力学性能及实际应用上较为优良。钢渣骨料混凝土基本力学性能的改良与钢渣骨料与水泥石的胶结密切相关。     

钢渣骨料透水混凝土力学性能与透水性能影响因素分析

为实现钢渣资源再利用,减少砂石资源消耗,采用钢渣作为骨料制备透水混凝土,探究了骨胶比、骨料粒径及矿粉掺量对钢渣骨料透水混凝土力学性能和透水性能的影响。结果表明,增大骨胶比会导致钢渣骨料透水混凝土力学性能下降,但能够提高混凝土的透水性能;随着钢渣骨料粒径的增大,钢渣骨料透水混凝土力学性能呈现出先增大后减小的趋势,透水性能则呈现出先减小后增大的趋势;当粒径为9.50～13.20mm的钢渣骨料与粒径为13.20～16.00mm的钢渣骨料1∶1复掺时,透水混凝土力学性能最优,28d抗压强度和抗折强度分别达到24.94MPa、3.02MPa;钢渣骨料透水混凝土透水性能随矿粉掺量的增加而逐渐减小,力学性能则呈现出先增大后减小的趋势,且当矿粉掺量为30%时,钢渣骨料透水混凝土力学性能达到最优值,28d抗压强度和抗折强度分别为29.64MPa和3.29MPa。     

钢渣砂对自密实混凝土工作性能的影响

为探究钢渣应用于高性能混凝土领域的潜在价值,充分利用固废资源,该文以钢渣作为细骨料,等量替代天然细骨料试配钢渣细集料自密实混凝土。试验中以钢渣砂掺量为变量,分析研究其对自密实混凝土工作性能的影响。主要从自密实混凝土的填充性能、间隙通过性和抗离析性能三个方面进行综合性试验研究。研究结果表明:随着钢渣砂掺量的增加,混凝土拌合物动态稳定性能(填充性能和间隙通过性能)逐渐变差,而静态稳定性(抗离析性能)逐渐增强;当钢渣砂掺量超过40%时,钢渣砂自密实混凝土的各项工作性能均达不到试验要求;钢渣砂掺量在20%时,钢渣砂自密实混凝土各方面性能与普通自密实混凝土相似。     

掺钢渣再生骨料自密实混凝土的工作性能和抗压强度试验研究

为了研究掺钢渣再生骨料自密实混凝土的工作性能及钢渣掺量对抗压强度的影响,通过与无钢渣再生骨料自密实混凝土的对比试验,研究了不同磨细钢渣取代率(10%,20%,30%,40%,50%)对再生骨料自密实混凝土抗压强度的影响。试验结果表明:随着钢渣取代水泥量增大,坍落扩展度先降低后提高,T500时间先长后短,间隙通过性先好后差,拌合物离析率同样先降低后提高,混凝土28d抗压强度不断降低。采用15%的粉煤灰和10%的钢渣取代水泥制备出了C40强度等级混凝土,为今后研究复掺钢渣对再生骨料自密实混凝土性能的影响提供基础。     

基于宏-细观尺度的钢渣混凝土力学性能研究

为研究钢渣细骨料混凝土的力学性能,配制了钢渣替代率为0、10%、20%、30%的砂浆和混凝土,进行砂浆抗压强度、混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度试验。结果表明：粒化钢渣具有界面过渡区,可以减弱钢渣砂浆的抗压强度;钢渣具有一定的水化活性,可以提高砂浆的水灰比,进而提高砂浆的抗压强度;钢渣掺量为20%时,混凝土试件的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度最大;钢渣掺量为30%时,混凝土试件的抗折强度最大。基于细观尺度,将钢渣混凝土看作由砂浆、粗骨料、钢渣颗粒、砂浆-粗骨料界面和砂浆-钢渣颗粒界面组成的五相复合材料。建立钢渣混凝土细观数值模型,模拟不同钢渣掺量的混凝土立方体抗压强度、抗折强度、荷载-挠度曲线。模拟结果与试验结果符合较好,验证了细观模型的正确性。     

掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱偏压受力性能试验研究

掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱的受力性能研究是掺钢渣再生骨料自密实混凝土框架结构抗震设计的关键。本实验完成了不同钢渣取代率下的掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱偏心受压测试,研究其偏心受力性能,主要包括其破坏形态和承载力等,并与普通混凝土柱进行对比。基于试验结构的分析,本文将探讨现行混凝土规范(GB50010)中针对普通混凝土柱的计算方法对掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱的适用性。     

钢渣在海绵城市透水混凝土中的综合利用研究

炼钢过程中产生的钢渣属于工业固废,经磁选铁工艺处理后,不含铁的钢渣具有活性、耐磨等特点,可替代部分水泥作为建筑材料的胶凝材掺和料,并替代天然石子作为混凝土耐磨骨料使用。利用钢渣作为骨料制备透水混凝土,采用单级配方式,采取合适的制备方式,控制骨胶比、水胶比和细集料掺入量等,使其强度等级达到C30以上,且能满足高透水要求。研究成果有利于固废的循环再利用。     

非金属耐磨骨料地面施工技术

针对某综合车间非金属耐磨骨料地面施工技术,对耐磨地面的施工从工艺选择、基层、面层原材料控制及各工序的施工方法进行了分析,阐述了非金属耐磨骨料地面的施工工艺及成品保护措施,以确保地面施工质量。     

掺秸秆灰、钢渣等再生骨料混凝土性能研究

采用正交设计方法,以取代率为25%的再生骨料混凝土的抗压强度和劈裂强度为考核指标,分析了秸秆灰、石墨烯、玄武岩纤维和钢渣的掺量对再生骨料混凝土抗压强度和劈裂强度的影响,试验结果表明：钢渣D、石墨烯B、秸秆灰A对再生混凝土抗压强度的影响基本一致,在试验范围内,随着各掺量的增加,再生混凝土强度先增加后减小,各因素在二水平附近时为最佳掺量;随着玄武岩纤维C掺量的增加再生骨料混凝土抗压强度呈现逐渐增长的趋势。钢渣D、石墨烯B对早期的劈裂强度影响较大,随着各掺量的增加,再生混凝土劈裂强度先增加后减小;随着玄武岩纤维C掺量的增加再生骨料混凝土劈裂强度呈现逐渐增长的趋势。通过方差和极差分析综合考虑：在秸秆灰掺量为5%、石墨烯掺量为1.8%、玄武岩纤维掺量为0.3%、钢渣掺量为15%的情况下,对应再生混凝土7 d、28 d抗压强度指标相对较高(25.27 MPa、34.28 MPa)以及7 d、28 d劈裂强度最高(5.91 MPa、6.91 MPa),在全部试验组合中为最佳配比为A2B3C1D2。     

脱硫石膏对钢渣骨料水泥砂浆性能的影响

为了提高脱硫石膏和钢渣的综合利用率,采用固废协同利用技术制备胶凝材料,研究脱硫石膏掺量对非碳化钢渣骨料水泥砂浆和碳化钢渣骨料水泥砂浆干燥收缩、水分散失、力学性能和抗冻性能的影响,揭示脱硫石膏对钢渣砂浆性能的影响机理。研究结果表明：随掺量的增加,脱硫石膏对钢渣骨料水泥砂浆干燥收缩和水分散失的抑制作用逐渐增强,砂浆的抗压强度和抗冻性能逐渐下降。脱硫石膏与水化产生的Ca(OH)₂晶体及钢渣中的Al₂O₃,SiO₂反应生成钙矾石(AFt),针状AFt被簇状C-S-H凝胶包裹着构成空间网状结构。由于非碳化钢渣中的部分游离CaO(f-CaO)碳化成CaCO₃,减少了f-CaO水化反应生成的OH^-,促进了脱硫石膏与水泥的水化反应,因此碳化钢渣骨料水泥砂浆的性能优于非碳化钢渣骨料水泥砂浆的性能。     

钢渣替代粗骨料混凝土抗冲磨性能的试验研究及微观分析

为更有效利用大宗废料钢渣,设计并制作15组石状钢渣等体积取代部分粗骨料混凝土试件,试验研究了石状钢渣掺量对混凝土的工作性能、力学性能及抗冲磨性能的影响极其作用机理。结果表明:石状钢渣可以改善混凝土的工作性能;在不同水胶比下,掺石状钢渣混凝土的早期强度均大于基准混凝土,且随着石状钢渣掺量的增加而增大;石状钢渣掺量在30%以内时,混凝土的后期强度随掺量的增加不断增强,石状钢渣掺量大于等于40%时混凝土的后期强度有下降趋势;采用水下钢球法测试混凝土28 d抗冲磨强度,得出掺石状钢渣混凝土的抗冲磨强度比基准混凝土均有不同程度的提高,其随掺量的变化规律与同龄期抗压强度相似。因此,石状钢渣做为混凝土集料时其掺量应控制在30%为宜。     

钢渣掺量对再生自密实混凝土的经时损失的影响

为了充分利用钢渣在混凝土中的应用,在保证混凝土的经时损失不受影响的情况下,本实验通过配制不同钢渣掺量的再生骨料自密实混凝土,按照相应的配合比设计的再生骨料自密实混凝土来研究钢渣掺量对混凝土的工作性能的影响。试验结果表明:随着钢渣的掺入,90min的坍落扩展度会产生先下降然后不断增大的现象,并对不同钢渣掺入量的新拌混凝土进行拟合绘制经时损失曲线,可以为此类高性能混凝土的经时损失研究提供参考。     

掺钢渣再生骨料自密实混凝土碳化性能研究

通过掺钢渣再生骨料自密实混凝土的快速碳化试验,研究了不同钢渣的取代率和养护时间对掺钢渣再生骨料自密实混凝土碳化性能的影响。试验表明:在同等的碳化天数下,养护56 d试块的抗碳化性能比养护28 d试块的好;当钢渣的取代率为10%时,其抗碳化性能优于不掺钢渣的混凝土。在对试验数据分析的基础上,建立了掺钢渣再生骨料自密实混凝土碳化深度的预测模型。对比预测模型得出的数据与试验结果的数据可知,建立的预测模型比较合理,可以比较准确地预测正常环境下掺钢渣再生骨料自密实混凝土的碳化深度。     

水淬钢渣混凝土应力-应变全曲线试验研究

对6组尺寸为150 mm×150 mm×300 mm的棱柱体试件进行单轴受压试验,研究了钢渣细骨料替代率和设计强度等级两个因素对钢渣混凝土的棱柱体强度、峰值应变、极限应变、弹性模量、泊松比以及应力-应变关系的影响。结果表明:钢渣细骨料替代率为60%时,钢渣混凝土强度最高,性能最好;弹性模量随着钢渣细骨料替代率的增大而增大,但增大幅度逐渐减小;混凝土强度相同时,其极限应变随钢渣细骨料的掺量增大而减小。通过线性回归得到了钢渣混凝土的峰值应变与替代率、抗压强度的关系式,取代率不同的钢渣混凝土的泊松比在受力过程中差异较大。对无量纲化应力-应变全曲线拟合,拟合结果与实测结果吻合较好。     

玻璃粉和钢渣对自密实混凝土力学性能的影响

为研究玻璃粉和钢渣协同使用对自密实混凝土力学性能的影响,分别以20%、30%和40%的玻璃粉替代水泥,40%、60%和80%钢渣替代细骨料,制备了9种不同配合比的自密实混凝土试件,通过坍落度试验、J型环试验、V型漏斗试验和L型仪试验测试了新拌自密实混凝土的工作性,并分析了硬化后自密实混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量。结果表明,当玻璃粉和钢渣协同使用时,可以显著提高钢渣替代细骨料的比例,替代比例高达80%;自密实混凝土的和易性随着玻璃粉含量的增加而增大,随钢渣掺量的增加而减小;抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量随钢渣掺量的增加而增加,随玻璃粉掺量的增加逐渐减小。自密实混凝土中钢渣和水泥的最佳掺量分别为80%和20%。     

粉煤灰再生混凝土磨耗试验研究

水泥混凝土路面长期经受车辆荷载的往复作用,车轮对路面的冲击、挤压以及一些坚硬物体对路面的不断磨损要求其具有很强的耐磨能力。通过试验得出,再生粗骨料、聚丙烯纤维、引气减水剂3个不同掺量的配合比,对再生混凝土耐磨性能的影响顺序为:再生粗骨料掺量→聚丙烯纤维掺量→引气减水剂掺量,再生粗骨料的掺入量对再生混凝土的耐磨性影响最大,建议再生粗骨料掺量不宜超过40%。     

钢渣对磷酸钾镁水泥砂浆性能的影响

磷酸钾镁水泥(MKPC)是一种硬化快、早强高的胶凝材料,在其中掺入钢渣可对其性能有一定改善。为了研究钢渣对MKPC砂浆性能的影响,本文采用重烧氧化镁、磷酸二氢钾和缓凝剂配制而成磷酸钾镁水泥,骨料选用纯黄砂,并在其中掺入一定量的钢渣。测试了不同掺量的钢渣对MKPC砂浆的抗折抗压强度、变形及水化热。结果表明:掺加钢渣后,MKPC浆体的收缩变形和抗折抗压强度有明显改善,其中当钢渣粉掺量为10%时强度最佳。掺加钢渣后,水化热第二放热峰发生推迟,并且最高放热温度下降。