垃圾焚烧炉渣对水泥性能及浸出毒性的影响

研究了掺入垃圾焚烧炉渣的硬化水泥浆体的力学性能和水化机理,探讨了垃圾焚烧炉渣作为辅助性胶凝材料利用的可行性.研究表明:垃圾焚烧炉渣的水化反应活性较低,它的掺入在一定程度上延缓了水泥的水化过程,炉渣的掺入会降低水泥强度,且随着掺量的增加强度降低程度越明显;掺垃圾焚烧炉渣水泥中重金属离子浸出量很小,焚烧炉渣作为辅助性胶凝材料使用是安全的.     

石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应

石灰石粉具有水化活性,能与硅酸盐水泥中的C₃A、铝酸盐水泥中的CA、CA₂等铝酸盐矿物发生反应,水化产物为水化碳铝酸钙。利用微量热仪法、胶砂强度和X射线衍射（XRD）,研究不同比例的石灰石粉铝酸盐水泥复合体系的水化反应,结果表明：石灰石粉会加快铝酸盐水泥的水化进程,水化过程诱导期缩短,放热速率峰值下降;复合体系中石灰石粉占比越高,早期水化反应速率越快,但水化反应放热量越低;相对而言,复合体系中石灰石粉掺量为20%时石灰石粉参与反应程度最高,且掺量为20%时石灰石粉对复合体系强度有显著贡献。随复合体系中石灰石粉比例增加,铝酸盐水泥水化产物越来越不明显;石灰石粉掺量为20%~40%时,水化碳铝酸钙XRD特征峰相对最明显,复合体系中石灰石粉与铝酸盐水泥存在一个最佳的比例范围。研究表明,石灰石粉与铝酸盐水泥间会发生明显的水化反应,石灰石粉与铝酸盐水泥复合有望制得一种新型胶凝材料。     

不同水泥掺量胶结钙质砂的导热性能及微观结构分析

钙质砂的导热性能影响周围土体的传热过程,引起不同环境温度下钙质砂的工程力学性能变化及灾害效应。基于热针法分析5种不同水泥掺量（P_s=5%、7.5%、10%、12.5%、15%）胶结钙质砂的导热系数变化规律,利用SEM、MIP、NMR技术综合揭示该过程中胶结钙质砂微观孔隙结构变化的本质特征,在此基础上阐释热特性演化的微观机理。试验结果表明：胶结钙质砂的导热系数λ随水泥掺量P_s的增大而递增,P_s小于10%时,λ呈线性递增,P_s大于10%时,λ增长缓慢;随着水泥掺量P_s的增大,胶结钙质砂中孔隙数量越来越少,孔隙占比下降明显,但P_s增大到10%后,总孔隙面积、孔隙数量、孔隙率等微孔隙结构参数变化减缓;不同水泥掺量胶结钙质砂的导热系数λ与其微观孔隙结构变化呈负相关关系,本质原因在于凝胶状的水泥水化产物连续填充了胶结钙质砂孔隙,降低了其孔隙率,改善了砂样内部传热,宏观表现为其导热系数λ随水泥掺量P_s的增大而增大。     

磨细锶渣、磨细矿渣及粉煤灰活性效应对比

采用火山灰活性量化分析方法,运用胶砂强度、活性效应比强度系数、活性指数等指标对比分析了磨细锶渣、磨细矿渣和粉煤灰三者之间的活性效应.分析表明,胶砂强度可以评价胶砂试件的砂浆强度,但不能量化其中掺合料的强度贡献;而比强度指标可对各个龄期水泥胶砂试件中掺合料的活性效应,及其在胶砂试件总强度中所占的强度百分率进行量化评价,弥补了胶砂强度分析的缺陷.所研究的掺合料中,磨细矿渣及煅烧磨细锶渣的活性效应最好,且前者的后期活性较好,而后者更有利于早期的活性发展.     

基于NMR技术的胶结钙质砂热特性机理分析

钙质砂含有丰富的内、外孔隙,且颗粒具有易破碎性,因此,钙质砂的微观孔隙结构变化是引起其热传导特性演变的本质原因。为了探究钙质砂微观孔隙结构对其热特性演变的影响机理,首先基于热针法探讨了5个不同水泥掺量(P_s=5.0%、7.5%、10.0%、12.5%、15.0%)胶结钙质砂在不同养护龄期(t=1d、3d、7d、14d、28d)的导热系数,分析了水泥掺量P_s和养护龄期t对胶结钙质砂热传导特性的影响规律;利用核磁共振(NMR)技术揭示了上述过程中胶结钙质砂微观孔隙结构变化的本质特征,在此基础上阐释了各影响因素作用下胶结钙质砂热特性演化的微观机理。试验结果表明：(1)胶结钙质砂的导热系数λ随养护龄期t的增加先急剧增大而后缓慢减小,随水泥掺量P_s递增而增加,但增长幅度递减;(2)NMR试验曲线反映了胶结钙质砂内部孔隙大小和数量的变化,根据反演的孔径d可将曲线划分为微孔隙(＜66.24nm)、小孔隙(66.24nm~6.048×10^₃nm)和大孔隙(6.048×10^₃nm~1.92×10^₅nm)3个区域;其中,微孔隙的变化情况反映了胶结钙质砂中水泥水化过程,中、大孔隙的变化情况反映了钙质砂中孔隙被水化胶凝产物分割、填充过程;(3)胶结钙质砂内微观孔隙大小、数量的变化从本质上决定了其宏观导热系数的变化规律,可利用NMR曲线得到合理的微观机理解释。     

TiO2对高C3S熟料烧成的影响

通过外掺TiO₂来改善高C₃S熟料的烧成.配制7个生料样品,其潜在矿物组成均为w(C₃S)=75%、w(C₃A)=7%、w(C4AF)=18%,TiO₂掺量分别为0、05%、10%、15%、20%、25%、30%,在设定的高温下煅烧成熟料,通过化学分析、XRD、SEM/EDS等方法,研究了TiO₂对熟料易烧性、矿相形成、C₃S晶体形貌和熟料强度等的影响.结果表明,掺入少量TiO₂明显提高了熟料的易烧性;当TiO₂掺量小于2%时,f-CaO随TiO₂掺量的增加而显著降低;当TiO2掺量超过2%后,f-CaO随TiO₂掺量的变化不大;当TiO₂掺量达到3%时,在1 350和1 400 ℃温度煅烧的熟料中均发现了CaO·TiO₂新相;掺2%TiO2在1 400℃煅烧条件下的熟料,TiO₂在C₃S中的固溶量约1.7%;掺入适量的TiO₂,熟料中C₃S结晶比较完整、均匀,熟料强度较高.适当掺入TiO₂对改善高C₃S熟料的烧成和提高其强度都是有利的.     

钢渣-锰渣复合胶凝材料的结构与性能研究

通过复掺锰渣微粉和钢渣微粉取代部分硅酸盐水泥制备钢渣-锰渣复合胶凝材料,系统研究了锰渣掺量对复合胶凝材料力学性能、流动度、水化热、相组成及微观形貌的影响。结果表明,锰渣微粉的掺入能够有效激发钢渣微粉的潜在活性,改性复合胶凝材料的力学强度和微结构。其中,当锰渣微粉掺量为质量分数14%时复合胶凝材料具有最优性能,其7d抗折强度和抗压强度可达5.8MPa、31.4MPa,28d抗折强度和抗压强度高达7.1MPa、43.2MPa,水化放热量降低了约1/2。这主要是由于掺入锰渣可促使铝酸钙凝胶反应形成AFt,并使其填充于C-S-H凝胶间隙,水化产物相互交织,增大了材料的密实度。     

废弃玻璃应用于可控低强度材料

为了探究利用废玻璃制备的可控低强度材料(CLSM)的性能,通过玻璃粉替代水泥,玻璃砂替代河砂设计正交试验,对试验结果进行极差分析和方差分析。流动度经时损失与玻璃粉掺量成反比;泌水率主要影响因素为玻璃粉掺量;早期抗压强度主要受到玻璃粉和玻璃砂掺量因素影响,经过28 d水化基本完成后,抗压强度受到玻璃粉掺量和质量浓度因素影响。最优配合比：胶砂比1∶4,GP掺量65%,GS掺量50%,质量浓度84%,粉煤灰占胶凝材料10%,减水剂占胶凝材料0.5%,消泡剂占胶凝材料0.3%。     

粉煤灰复合胶凝材料充填体强度与水化机理研究

为了提高粉煤灰资源利用率和充填采矿效益,以金川镍矿为工程背景,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析并结合胶结充填体强度试验,开展了粉煤灰替代水泥和矿渣微粉的复合胶凝材料的水化机理研究与充填体强度试验.结果显示:掺入粉煤灰的复合胶凝材料的水化产物主要是斜方钙沸石晶体、钙矾石晶体和C-S-H凝胶.当粉煤灰替代20%的水泥掺量时,3,7和28d充填体强度分别降低26.9%,29.9%和20.3%;当粉煤灰替代15%的矿渣微粉,3,7d强度分别降低23.5%和20.1%,但28d强度却提高7.6%.在满足金川矿山下向分层充填法采矿条件下,粉煤灰替代水泥掺量、矿渣微粉掺量分别可达到20%和15%.与矿用水泥充填材料相比,复合充填胶凝材料成本降低约49.8%.     

纳米SiO2超高强高流态混凝土及改性机理

通过正交试验提出纳米超高强高流态混凝土的胶凝材料配合比设计参数,并研究了纳米SiO₂的掺入对传统掺硅灰、粉煤灰超高强水泥基胶凝材料强度及工作性能的影响。在保证水胶比不变的条件下,开展了混凝土配合比试验,并研究了纳米SiO₂对混凝土抗压强度的影响及其微观机理。结果表明：超高强高流态混凝土中胶凝材料最优比例为：纳米SiO₂：硅灰：粉煤灰：水泥=1：8：20：71;在胶凝材料用量为600~1 000 kg/m³范围内,随着其掺量的增加,混凝土流动度不断增加,抗压强度先增大后减小,当其掺量为800 kg/m³时,抗压强度最大。分析认为,纳米SiO₂、硅灰与粉煤灰形成的三元多尺度堆积体系能优化粉体材料在混凝土中的微集料密实填充效应,纳米SiO₂的二次水化反应也有效改善了硬化水泥石的微观结构,并优化其形态分布,进一步增大其强度。     

早强剂对掺硅灰的水泥砂浆强度与结构影响的研究

探讨了不同早强剂对掺硅灰的水泥砂浆强度及微观结构的影响.结果表明：掺入不同的早强剂均可提高掺硅灰的水泥砂浆早期强度,且对其1 d抗压强度的增强效果优于3 d.其中掺入适量的硫酸钠可迅速生成大量的钙矾石晶体,提高水泥砂浆的密实度,同时促进了硅灰的火山灰反应,明显提高了掺硅灰的水泥砂浆的早期强度,但早强剂对掺硅灰的水泥砂浆后期强度影响不大.3种早强剂对掺硅灰的水泥砂浆早期强度增强作用从大到小的顺序依次为硫酸钠、氯化钙、三乙醇胺,其中硫酸钠掺量为3%时增强作用最佳.     

废旧轮胎胶粉对水泥砂浆力学性能的影响

研究了废旧轮胎胶粉的细度、掺量对水泥砂浆抗压强度的影响．利用不同的硅烷偶联剂对废轮胎胶粉进行了改性试验，并测定了改性胶粉对水泥砂浆力学性能的影响．研究结果表明：掺胶粉水泥砂浆28d抗压强度有明显下降，但掺量小于10％时，对水泥砂浆的早期强度几乎没有影响；在等掺量条件下，胶粉越细，砂浆强度越高；胶粉经改性后能明显改善掺胶粉水泥砂浆的力学性能．     

冻融环境对聚合物水泥砂浆粘结强度的影响

为了分析冻融环境对外墙外保温系统中聚合物水泥砂浆粘结强度的影响,根据寒冷地区温度变化情况,设计了聚合物水泥砂浆的配合比,在冻融环境条件下进行了不同冻融循环次数时聚合物水泥砂浆的粘结强度试验.探讨了冻融循环和胶粉掺量对聚合物水泥砂浆粘结强度的影响,得到了冻融环境条件下粘结强度的变化规律,分析了冻融环境对聚合物水泥砂浆粘结强度的影响机理.结果表明,随着冻融循环次数的增加,聚合物水泥砂浆的粘结强度逐步降低;随着胶粉含量的增加,聚合物水泥砂浆的粘结强度逐步增大.     

再生纤维素纤维增强水泥砂浆的早期抗裂和自收缩行为

早期收缩开裂是导致混凝土劣化的重要因素之一,纤维的加入可以延缓甚至减少裂缝的延伸及扩展。使用具有吸水特性的再生纤维素纤维,与UF500纤维素纤维和无吸水的聚丙烯短纤维对比,研究再生纤维素纤维对水泥砂浆早期抗裂和自收缩行为的影响规律。将掺量为水泥质量1%或2%的各类纤维掺入水泥砂浆,密封养护,分析水泥砂浆强度、折压比及自收缩应变。研究结果表明：水灰比0.3时,添加再生纤维素纤维不能增强砂浆的抗裂性能和自收缩性能;水灰比大于0.35时,添加1%的再生纤维素纤维虽然降低了砂浆的抗折强度和抗压强度,但提高了该样品的折压比,增强了砂浆的抗裂性能和减缩效应。     

Effect of grinding on chemical and physical properties of rice husk ash

The effect of grinding on the chemical and physical properties of rice husk ash was studied. Four rice husk ashes with different finenesses,i.e. coarse original rice husk ash (RHA0),RHA1,RHA2,and RHA3 were used for the study. Ordinary Portland cement (OPC) was partially replaced with rice husk ash at 20% by weight of binder. The water to binder ratio (W/B) of the mortar was maintained at 110%±5% with flow table test. Specific gravity,fineness,chemical properties,compressive strength,and porosity test of mor...     

无机预处理再生粗骨料的性能研究

目的利用无机预处理法处理村镇建筑垃圾,使处理后的建筑垃圾能作为再生粗骨料应用到混凝土中．方法用水泥净浆和水泥砂浆对再生粗骨料进行表面预处理,测试其压碎指标和吸水率,通过正交试验分析选出最优方案．结果预处理后再生粗骨料的压碎指标和吸水率比未经处理的小,当砂浆配比为1：2：2时,压碎指标为16．2％,吸水率为4．57％．通过扫描电镜观察再生粗骨料的界面过渡区,发现涂浆层不与骨料本身反应．结论通过正交试验分析,水泥砂浆预处理方法要优于水泥净浆预处理法,水泥净浆预处理的最佳组成为：水灰比0．45,涂浆量为35％,早强剂掺量为2％;水泥砂浆预处理的最佳组成为：砂浆配比1：2：2,涂浆量为35％,早强剂掺量为2％．     

水泥掺量对纤维改性聚合物树脂混凝土力学性能的影响

利用抗压试验、抗折试验、扫描电镜等方法,探讨了水泥掺量对聚合物砂浆性能的影响.试验结果表明：当水泥掺量为115%时与水泥掺量0%时相比,聚合物砂浆的抗折强度提高95%,抗压强度提高74%,折压比也相应有所提高.但加入量高于115%时,导致水泥比表面积过大,抗折强度和抗压强度均有所下降.     

高活性稻壳灰的制备及其对水泥性能的影响

通过研究煅烧制度对稻壳灰火山灰活性的影响 ,提出了一种有效制备高活性稻壳灰的方法。采用这种方法 ,可以稳定地实现半工业化生产 Si O2 含量大于 90 %且主要为非晶态的白色多孔状稻壳灰 ,其火山灰活性很高。在稻壳灰的粉磨过程中 ,必须加入助磨剂 ,否则细颗粒的二次团聚会使稻壳灰的活性降低。在水泥中掺入不同比例的稻壳灰 ,可以大幅度地提高水泥胶砂强度 ,而且水胶比越大 ,强度提高率越大。     

CA砂浆强度影响因素及强度机理研究

为制得满足高速铁路建设的CA砂浆,制备了不同配比的CA砂浆,通过考查CA砂浆的强度并利用扫描电子显微镜观测微观结构,研究砂的级配、砂灰比、乳化沥青与水泥比等因素对CA砂浆固化体不同龄期强度的影响．研究表明：选择粒径为0．15—0．3mm与0．3—0．6mm的组合砂能有效地降低高强型CA砂浆材料的分离度,而对CA砂浆28...     

聚酯纤维掺量对聚合物树脂混凝土力学性能的影响

利用抗压试验、抗折试验及扫描电镜等方法,探讨了聚酯纤维对聚合物砂浆性能的影响.试验结果表明:当聚酯纤维掺量为0.8%与聚酯纤维掺量0%相比,聚合物砂浆的抗折强度提高17%,抗压强度提高5%,折压比也相应有所提高.但加入量高于0.8%时,抗折强度和抗压强度均有所下降.