复合保温砌块用无机芯材的制备研究

发泡剂种类对泡沫混凝土浇筑稳定性具有重要影响。通过掺入缓凝组分(PHA)解决了磷石膏粉作胶凝材料在制备浆体时出现的结粒、分散不均匀问题,制备的石膏基泡沫混凝土干密度为275kg/m3,28d抗压强度0.17MPa,导热系数为0.0620W/(m.K),符合设计要求。采用纯P.O42.5水泥做胶凝材料时浆体出现塌模,通过掺入5%的早强组分(ZQ)和15%II级粉煤灰取代水泥,0.5%早强型FDN减水剂,制备的水泥基泡沫混凝土干密度为245kg/m3,28d抗压强度0.18MPa,导热系数为0.0645W/(m.K),符合设计要求。     

早强剂对化学发泡泡沫混凝土性能影响的研究

以普通硅酸盐水泥为胶凝材料,使用Ⅱ级粉煤灰替代部分水泥,利用化学发泡法制备了干密度不大于250 kg/m3的泡沫混凝土;研究3种早强剂对泡沫混凝土的发泡倍数、浆体稳定性、抗压强度、干表观密度和体积吸水率的影响.试验结果表明:早强剂的种类和掺量对泡沫混凝土的发泡倍数、浆体稳定性和抗压强度的影响较明显;3种早强剂中,以氯化钙的效果最好,碳酸钠的效果次之,硫酸钠的效果最差.     

碱激发花岗岩石粉泡沫混凝土性能研究

以花岗岩石粉、水泥为胶凝材料,制备高强度泡沫混凝土墙板。通过分析水玻璃对花岗岩石粉的活性激发作用,研究泡沫密度、花岗岩石粉掺量、水玻璃掺量对泡沫混凝土平均孔径和抗压强度的影响,得到制备高强度泡沫混凝土墙板的配比。结果表明:花岗岩石粉和水泥分别占胶凝材料的30%和70%,水胶比为0.35,泡沫密度为50 g/L,减水剂掺量为0.8%,水玻璃模数为1.2、掺量为2.5%时,制备湿密度为600 kg/m3泡沫混凝土的28 d抗压强度为3.9 MPa。     

搅拌站污泥用于泡沫混凝土掺合料的研究

混凝土搅拌站污泥难以有效利用,严重污染了周边环境。在分析污泥粒度和活性的基础上,采用污泥作为掺合料制备超轻泡沫混凝土。试验结果表明,污泥的比表面积可以超过1000m~2/kg,活性指数可以接近70%,因此可以用污泥作为掺合料用于制备超轻泡沫混凝土。随着污泥掺量的增加,超轻泡沫混凝土浆体稠度也逐渐增大,浆体稳定性也逐渐增强;掺加适量污泥有利于细化超轻泡沫混凝土孔径,提高孔的均匀度;制备超轻泡沫混凝土时,污泥的适宜掺量10kg/m~3~30kg/m~3,即污泥在胶凝材料中的用量为5%~15%,可以获得干密度160kg/m~3~180kg/m~3的超轻泡沫混凝土,其抗压强度达到0.5MPa。     

复合胶凝材料对轻集料混凝土力学性能影响研究

以粉煤灰、矿粉等工业废渣作为掺合料部分取代水泥,配制成复合胶凝材料,结合陶粒陶砂作为骨料制备轻集料混凝土,研究复合胶凝材料对轻集料混凝土力学性能的影响。结果表明:利用复合胶凝材料配制的轻集料混凝土28 d抗压强度与纯水泥基准配合比保持在同一等级的条件下,干表观密度显著下降。当复合胶凝材料配合比为水泥∶矿粉∶电石渣∶脱硫石膏=5∶3∶1∶1时;制备的LC30轻集料混凝土28 d抗压强度和干表观密度分别达到31.1 MPa和1 483 kg/m3。     

江汉六桥C50预应力箱梁高性能混凝土制备研究

北结合某自锚跨斜拉桥工程现浇预应力混凝土自锚跨箱梁的结构特点,采用正交设计试验开展了C50预应力高性能混凝土的制备研究,在胶凝材料用量490kg/m3、Ⅰ级粉煤灰掺量20%、砂率41%、水胶比0.31的设计参数下制备的混凝土工作性能良好,坍落度/扩展度2h基本无损失,初凝时间30h以上,7d抗压强度超过51MPa。混凝土实际浇筑效果良好,结构无明显裂缝,现场检测混凝土7d平均抗压强度达到50.7MPa,28d抗压强度评定合格。     

偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土的制备研究

本文以碱激发偏高岭土为胶凝材料,采用物理发泡的方法,制备了500~1400kg/m3、3d抗压强度为1.5~30.8MPa偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土。首先采用正交试验分析碱含量、水料比,水玻璃模数对偏高岭土基地聚合物抗压强度的影响,优化胶凝材料配合比。再使用石灰调节凝结时间,并主要研究了泡沫剂种类、泡沫体积掺量等对泡沫混凝土性能的影响。其中,密度等级为700kg/m3偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土导热系数仅为0.105W/(m·K),抗压强度可达2.44±0.39MPa,与同密度等级的泡沫混凝土相比,具有更好的保温隔热性能。     

基于紧密堆积原理的超高强混凝土配合比设计研究

混凝土材料的颗粒堆积密实度对混凝土工作性及强度有着重要影响。利用Fuller曲线及Dinger-Funk紧密堆积理论对超高强混凝土进行配合比设计，研究了紧密堆积状态下胶凝材料的水化过程，探讨了不同配合比下混凝土的密度、工作性及力学性能。结果表明，采用Fuller曲线进行胶凝材料级配优化设计可以降低硅酸盐水泥用量，所设计的混凝土最佳配合比为：P·O 52.5级水泥用量为360 kg/m³，矿物掺合料用量为240 kg/m³，水胶比0.22，砂率40.2%。混凝土1 d强度可达62.7 MPa,28 d抗压强度可达107.9 MPa，与未筛分骨料的混凝土相比，其28 d强度提高了21.2%。     

锆硅渣发泡水泥的制备及性能研究

以锆硅渣为掺合料、普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,双氧水为发泡剂制备了发泡水泥。通过水泥胶砂强度和净浆流动度试验,研究了锆硅渣的最佳煅烧温度和适宜掺量。同时,对锆硅渣发泡水泥的性能及孔结构进行了探究。结果表明,锆硅渣最佳煅烧温度为450℃,掺量为5%,双氧水用量为3.6%时,制备的锆硅渣发泡水泥制品干密度为450kg/m~3,7d抗压强度为3.6MPa,28d抗压强度为4.2MPa,导热系数为0.0903W/(m·K),均达到蒸压加气混凝土砌块同密度等级优等品的技术指标要求。     

陶粒泡沫混凝土轻质隔墙板研究

为了解决泡沫混凝土轻质隔墙板易开裂、强度低的问题，以水泥、粉煤灰、硫铝酸盐水泥、石膏、硅灰为胶凝材料，掺加减水剂、保水剂、玻璃纤维、发泡剂等外加剂制备了泡沫混凝土。在此基础上，研究了陶粒掺量、搅拌时间、养护方式对陶粒泡沫混凝土料浆表观密度、抗压强度、抗开裂性能的影响，并对采用陶粒泡沫混凝土制备的轻质隔墙板的性能进行了测试。结果表明：当陶粒掺量为180 kg/m3、搅拌时间为30～45 s时，料浆的表观密度可控制在850 kg/m3左右；在养护温度为35℃、相对湿度为90%的条件下，8～24 h脱模的陶粒泡沫混凝土的性能较好；90 mm厚隔墙板的面密度低于60 kg/m2，抗压强度大于5.0 MPa，抗开裂性能良好，其他各项性能也均能满足GB/T23451—2009《建筑用轻质隔墙条板》的要求。     

新型高性能泡沫混凝土制备技术研究

利用硅酸盐水泥和矿渣、粉煤灰及硅灰等混合材 ,采用预制气泡后混合的方法制备出高性能泡沫混凝土。当水泥的用量为280～650kg/m3,粉煤灰为42～97kg/m3,矿渣为64～146kg/m3,硅灰为34～78kg/m3,砂为0～920kg/m3 时制成的泡沫水泥混凝土的相应密度为430～1500kg/m3,导热系数为0.16～0.75W/(m·℃) ,抗压强度为1.1～23.7MPa。控制干燥密度1500kg/m3,选择适当的配合比并且添加适量超塑化剂 ,泡沫混凝土的抗压强度可达44.1MPa。用本方法制备的泡沫混凝土 ,由于新拌浆体具有极好的流动性 ,混凝土浇筑时无需机械振动捣实 ,特别适用于大体积现场浇筑工程和地下不规则空间的混凝土填充浇筑 ,也可以在工厂预制成砖块、砌块、墙板等建筑构件。     

磷石膏基胶凝材料和骨料制备C40高性能混凝土研究

磷石膏基胶凝材料和骨料制备混凝土,可为高消纳磷石膏固废提供新思路;然而将磷石膏同时作胶凝材料和骨料制备混凝土的研究鲜有报道。为此研究了磷石膏基胶凝材料组成、骨料级配、砂率和水胶比对混凝土性能的影响规律,并通过XRD和SEM微观测试初探其机理。结果表明：采用5%的P·O 42.5级水泥、30%的磷石膏、65%矿粉制成的胶凝材料时,外掺0.5%NaOH+5%水玻璃和1%NaAlO₂复合激发剂,控制胶凝材料用量600 kg/m³,磷石膏破碎砂替代40%河砂,砂率41%,水胶比0.34,可制备出工作性能良好,初凝时间大于25 h,3 d、28 d及60 d抗压强度分别大于20.0 MPa、48.0 MPa和55.0 MPa,绝热温升低于35℃,60 d膨胀率大于180με的大掺量磷石膏基C40低温升微膨胀高性能混凝土。混凝土胶凝材料主要水化产物为AFt和C-S-H凝胶,胶凝浆体可穿透磷石膏骨料表面空隙,产生机械嵌锁作用使磷石膏骨料与胶凝浆基体结合更加紧密。     

无机盐对砖粉泡沫混凝土性能影响的研究

砖粉泡沫混凝土作为无机不燃保温材料既可利废又能达到建筑节能的要求,具有良好的应用前景和研究价值。因其胶凝材料体系的特殊性,为保证其强度和体积稳定性,需加入起到早强和速凝作用的无机盐。通过研究Li2CO3、CaCl2、MgSO4和Na2CO3掺入对砖粉泡沫混凝土干密度、强度、含水率及吸水率的影响,试验表明:CaCl2无明显影响效果;MgSO4使干密度增大较多;Li2CO3是较CaCl2和MgSO4性能优良的无机盐;Na2CO3掺量为0.3%时砖粉泡沫混凝土的干密度为680kg/m3,抗压强度3.8 MPa,吸水率为49%,含水率为14%。     

低钙固碳胶凝材料免蒸压加气混凝土的制备及性能研究

以低钙固碳胶凝材料、水泥、钢渣、石灰和石膏为主要原料,铝粉作为引气剂,采用碳化养护制备免蒸压加气混凝土(CLC),研究了原料配方和养护工艺对其干密度和抗压强度的影响。结果表明:调整原料配比,CLC制品的抗压强度最高达到5.2 MPa,符合GB/T 11968—2020中A5.0、B07级要求。当低钙固碳胶凝材料掺量为40%,水泥20%,钢渣30%,水胶比为0.24,铝粉掺量为0.18%,CO_(2)养护浓度为100%,碳化时间为8 h制备的CLC制品性能最优,其干密度为571 kg/m^(3),抗压强度为4.0 MPa,符合A3.5、B06级要求。     

超轻泡沫混凝土性能的优化研究

以P·O42.5水泥、超细矿渣粉、粉煤灰为胶凝材料,采用化学发泡法制备密度等级为160 kg/m~3的超轻泡沫混凝土。通过对促凝剂的复配优化、粉煤灰掺量、增稠剂用量的实验研究,对超轻泡沫混凝土性能进行优化。实验结果表明:优化复合促凝剂SAA用量为1.5%、粉煤灰掺量10%、增稠剂掺量0.05%时,泡沫混凝土的干密度为158.8 kg/m~3,28 d抗压强度为0.46 MPa,气孔均匀细小,直径在1 mm以下的气孔占总气孔数的98%以上,导热系数为0.05 W/(m·K)。并利用ANSYS Workbench对泡沫混凝土外墙保温系统进行模拟热分析,表明优化后的超轻泡沫混凝土的保温性能能很好地满足外墙保温的要求。     

气凝胶含量对泡沫混凝土孔结构及性能的影响

分别以水泥、气凝胶为胶凝材料和填充材料,采用机械发泡法制备了新型高性能气凝胶泡沫混凝土。研究了气凝胶含量对泡沫混凝土干表观密度、导热系数、吸水率及抗压强度的影响,表征了气凝胶泡沫混凝土孔结构及孔径分布。结果表明,气凝胶泡沫混凝土的密度和导热系数明显低于普通泡沫混凝土,体积吸水率也显著降低,当气凝胶体积含量为20%时,气凝胶泡沫混凝土的密度从719 kg/m~3降低至512 kg/m~3,导热系数从0.188 W/(m·K)降低至0.121 W/(m·K),体积吸水率从37.3%降低至32.2%,抗压强度虽有所降低,但仍符合JG/T 266—2011《泡沫混凝土》的强度要求。     

大掺量火山灰泡沫混凝土的制备及性能优化

采用天然火山渣经磨细处理后得到的火山灰和水泥作为胶凝材料,通过化学发泡的方法,制备了700级大掺量火山灰发泡混凝土,研究了不同组成和养护条件对火山灰泡沫混凝土的成型状态、干密度及抗压强度的影响。结果表明,当胶凝材料总量为700 g(火山灰占70%)、水胶比为0.3、早强剂(CaCl_2)掺量为1.8%、稳泡剂(硬脂酸钙)掺量为0.6%、H_2O_2掺量为1.5%,减水剂掺量为0.2%,并在85℃条件下蒸养24 h时,制备出的700级大掺量火山灰泡沫混凝土性能最佳,其成型状态良好、干密度为650 kg/m~3、抗压强度为6.6 MPa、导热系数为0.144 3 W/(m·K)。     

憎水剂对超轻发泡混凝土性能的影响研究

以普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥为胶凝材料,采用物理发泡工艺制备了干密度小于300kg/m3的发泡混凝土,研究了三种憎水剂对发泡混凝土抗压强度、体积吸水率及孔结构的影响。研究表明:憎水剂掺量增加,试样7d及28d抗压强度先增加后降低,憎水剂硬脂酸钙相对于苯丙乳液及有机硅,对试样干密度及气孔结构影响最小,体积吸水率降低最为明显;当硬脂酸钙掺量为2.5%时,干密度为274.1kg/m3的试样28d抗压强度为0.65MPa,体积吸水率为8.6%。     

磨细石灰石粉配制超早强、高强混凝土

研究了用石粉及其与矿渣复合配制早强、高强混凝土。结果表明,石粉掺量在15%以下时有利于抗压强度和抗折强度的发展。用10%的石粉和10%的矿渣的复合时,复合效应优良,当胶凝材料用量为540kg/m3时,7d抗压强度达到了90MPa,28d抗压强度在100MPa以上。     

超早强水泥基快速修补加固材料的试验研究及应用

研究过程中以快硬硫铝酸盐水泥作为主要胶凝材料,通过调控水泥水化抑制剂和水化硬化剂的措施,赋予了胶凝材料体系具有快硬而不速凝及高承载的特性,研制出超早强水泥基修补加固材料。研制的超早强水泥基修补加固砂浆材料初凝时间大于40min,3h抗压强度可达到28.5MPa,7d正拉黏结强度为2.89MPa,具有良好的黏结耐久和体积稳定性,适合用于混凝土结构表面缺陷的快速修补加固。超早强水泥基修补加固混凝土材料施工性能好,1d抗压强度可达55.3MPa,与旧混凝土界面黏结性能好,适合用于大面积、大体积工程缺陷的快速修补加固。