快硬高强碱激发复合胶凝材料的制备与性能研究

以矿粉为原材料在碱性激发剂作用下通过溶解-单体重构-聚缩反应制备出碱激发矿粉基胶凝材料,以粉煤灰、普通硅酸盐水泥为矿物掺合料,并通过调整各影响因素以改善碱激发矿粉的凝结时间和早期强度。所制备的碱激发矿粉砂浆24 h抗折强度达到8.0 MPa,抗压强度达到53.0 MPa以上;通过加入聚丙烯纤维以改善碱激发矿粉胶砂的收缩性能,使得碱激发矿粉胶砂具有较高的抗折和抗压强度,聚丙烯纤维对碱激发矿粉胶砂的增韧效果较为明显,24 h抗折强度可达9.33 MPa。     

锂云母渣作为掺合料的可行性研究

针对宜春地区的锂长石矿粉、通过"锂云母固氟重构综合提取碳酸锂技术"提取碳酸锂之后产生的灰色锂云母渣和通过"变温碳化法"制备碳酸锂产生的白色锂云母渣进行研究。此3种粉末均作为掺合料以掺量10%、20%、30%和40%掺入水泥胶砂试件,且同条件下浇筑和养护掺有粉煤灰和硅灰的水泥胶砂试件作为对比组。标准养护至规定龄期后进行抗折和抗压试验;试验结果表明:锂长石矿粉的掺入极大的降低了胶砂试件的抗折强度和抗压强度;白色锂云母渣作为掺合料具有明显的优势,掺量在20%以内时,掺白色锂云母渣胶砂试件早期强度优于掺有其他掺合料的试件,后期强度亦与掺粉煤灰试件相当,且优于掺其他掺合料的试件。掺灰色锂云母渣试件虽早期强度具有优越性,但后期强度却不具优势。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

高温养护对水泥复合胶凝材料力学性能的影响

以水泥-粉煤灰复合胶砂试件为试验对象,探讨了标准养护温度(20℃)和较高养护温度(50℃)条件下,粉煤灰(尤其是超细粉煤灰)的掺入对水泥-粉煤灰复合胶砂试件抗折抗压力学性能的影响规律。试验结果表明:(1)标准养护温度下普通粉煤灰的掺入会降低胶砂试件早龄期强度,但提高了胶砂试件晚龄期的抗折和抗压强度;(2)标准养护温度和较高温度养护条件下,超细粉煤灰的掺入均提高了复合水泥胶砂材料的早期抗折和抗压强度,且在一定掺量范围内,抗折和抗压强度随着掺量的增加而增加;(3)超细粉煤灰替代组水化早期胶砂抗折和抗压强度就接近或略大于基准水泥试验组,超细粉煤灰的活性在水化早期就得以发挥,使得复合胶砂试件早龄期的抗折和抗压强度有所提升。试验结论对实际工程中粉煤灰,特别是超细粉煤灰在复合胶砂以及进一步在大体积混凝土施工中的应用,及其对胶砂浆体和混凝土力学性能的积极改进方面具有借鉴意义。     

蒸汽养护对不同胶凝体系胶砂力学性能的影响

通过单掺或复掺矿粉、粉煤灰、硅灰和膨胀剂组成不同的胶凝体系,并运用扫描电镜对蒸汽养护条件下不同胶凝体系胶砂力学性能进行了分析研究。结果表明,单掺矿粉和复掺矿粉+硅灰可以有效提高蒸养混凝土的抗折强度,复掺硅灰+膨胀剂和单掺硅灰可以提高蒸养混凝土的抗压强度;并发现蒸汽养护后和标准养护条件不同胶凝体系的强度发展有很大不同。     

矿物掺和料对水泥胶砂流动性和蒸压强度影响

采用硅灰、矿粉、粉煤灰等矿物掺和料等量替代水泥制备水泥砂浆,研究其对流动性和蒸压强度的影响。随着掺量的增加,水泥胶砂流动度分别表现为单调下降、先增加后降低和单调上升等不同的变化规律,过多矿粉对流动性的提高作用不利,但仍高于纯水泥的流动性;水泥胶砂强度分别表现为升高—大幅度降低—再回升、显著升高—适量降低、略有升高—逐步降低等不同的变化规律;其中强度最高的硅灰、矿粉和粉煤灰掺量分别为3%、15%和3%;硅灰掺量增至4%就会因流动性严重降低导致振实困难并且强度降至纯水泥强度以下,矿粉掺量增至40%的抗压强度仍高于纯水泥砂浆强度约10%;当粉煤灰掺量增至12%时,抗压强度已降至纯水泥砂浆强度以下;采用适当掺量的硅灰、矿粉、粉煤灰等矿物掺和料,可以增加蒸压预制混凝土桩的强度。     

复合掺合料对水泥胶砂流动度和长期强度的影响

采用粉煤灰(F)、矿渣粉(Sl)、硅灰(Si)和石灰石粉(L)复合组成5种复合矿物掺合料,研究了复合掺合料的组成和掺量对水泥胶砂流动度、长期抗压强度和抗折强度的影响。结果表明:掺粉煤灰和石灰石粉的FSlL和FL复合掺合料流动性较好,流动度比达到110%以上;掺硅灰的FSlSi和SlSiL复合掺合料流动性较差,流动度比在80%左右;5种复合掺合料在30%、40%、50%掺量下,胶砂试件720 d抗压强度和抗折强度均达到纯水泥试件的110%~120%;FSlSi、FSl和FL复合掺合料随着掺量的提高,长龄期胶砂抗压强度有所增加,抗折强度发展趋势与抗压强度相同;SlL和SlSiL复合掺合料随着掺量的提高,长龄期胶砂抗压和抗折强度均略有下降。     

矿物掺合料对铁铝酸盐水泥力学性能影响研究

针对铁铝酸盐水泥早期水化热高的问题,提出采用掺加矿物掺合料的方法改善铁铝酸盐水泥性能。研究了单独掺加不同掺量粉煤灰、矿粉、石灰石粉、粉煤灰微珠、硅灰的铁铝酸盐水泥用水量、力学性能,以及复合掺加粉煤灰-矿粉、粉煤灰微珠-矿粉、粉煤灰微珠-硅灰及石灰石灰石粉-矿粉的铁铝酸盐水泥用水量、力学性能。结果表明,粉煤灰等掺合料均会降低铁铝酸盐水泥强度,但是对用水量的影响不同,粉煤灰及硅灰会显著增加铁铝酸盐水泥用水量,石灰石粉及粉煤灰微珠会降低用水量。当掺合料单独掺加或复合掺加等量取代30%水泥时,复合胶凝体系的抗压强度降至45.0MPa左右,掺合料的掺量宜控制在30%以内。     

粉煤灰和矿粉对透水混凝土强度的影响

本文用粉煤灰和矿粉分别等量取代水泥,考察矿物掺合料取代水泥后对透水混凝土抗压强度的影响。结果表明:单掺20%粉煤灰和30%矿粉时,透水混凝土的28d抗压强度分别达到的最大值为28.1MPa和29.4MPa。两种掺合料复掺的情况下,当矿粉取代量在30%以内时,透水混凝土抗压强度随粉煤灰掺量增加先增加后下降;当矿粉取代量超过30%后,透水混凝土抗压强度随粉煤灰掺量增加而逐渐下降。因此,若单掺粉煤灰或矿粉时,其掺量应控在制胶材总量的30%以内,复掺两种矿物掺合料时,最大掺量应小于胶材总量的50%。     

常温养护条件下活性粉末混凝土力学性能正交试验研究

通过常温养护条件下活性粉末混凝土力学性能正交试验,选用普通硅酸盐水泥和超细矿渣粉作为主要胶凝材料,研究了水胶比、粉煤灰掺量、硅灰掺量、石英粉掺量、胶砂比、钢纤维掺量和减水剂含量对活性粉末混凝土抗压强度和抗折强度等基本力学性能的影响。试验结果表明,水胶比、钢纤维掺量和减水剂含量对活性粉末混凝土的力学性能影响最为显著,粉煤灰掺量对改善活性粉末混凝土的抗压和抗折性能效果最好。在此基础上,以常温养护条件下活性粉末混凝土的高强度为目标,通过大量的力学试验,得到优化的最佳因素水平组合为水胶比0.18、粉煤灰掺量20%、硅灰掺量25%、石英粉掺量20%、胶砂比1∶1.0、钢纤维掺量3.0%、减水剂含量2.0%。     

活性矿物掺合料对水泥基材料力学性能的影响

以掺加不同的活性矿物掺合料制成的水泥基试件,讨论了矿粉 A 掺量、硅粉掺量、复掺矿粉 A 和硅粉对水泥基材料力学性能的影响。结果表明:活性矿物掺合料对水泥基试件的抗折和抗压强度有较大影响,尤其是硅粉能够很好地提高试件的抗折强度和抗压强度。     

掺超细粉煤灰活性粉末混凝土的研究

采用525普能硅酸盐水泥、硅灰、超细粉煤灰、高效减水剂和标准砂等原材料及湿热养护工艺,可配制出抗压强度达200MPa的活性粉末混凝土,在掺入一定量的钢纤维后,活性粉末混凝土的抗压强度近250MPa,抗折强度达45MPa,对超细粉煤灰掺量、水胶比、砂胶比和钢纤维掺量等因素于掺超细粉煤灰活性粉末混凝土抗折、抗压强度的影响进行了详细的讨论。     

生态型超高性能混凝土的制备、流动性能与力学行为

系统研究了掺合料掺入方式、砂胶比、纤维掺量对超高性能混凝土流动性能和力学行为的影响规律。通过二元、三元复合工业废渣,大掺量取代水泥;普通砂取代细石英砂;掺入短切钢纤维,优化基体组成,在普通成型和标准养护条件下,制备出了抗压强度200MPa的生态型超高性能混凝土(ECO-UHPC)。研究表明:配比为50%水泥、10%硅灰、10%粉煤灰、30%矿渣,胶砂比1:1.2,纤维体积掺量3%优于其它配比,抗压强度达到200MPa,抗折强度达到55MPa。本研究以期对生态型超高性能混凝土(ECO-UHPC)的实际工程应用有参考和指导作用。     

低温条件下水泥-粉煤灰复合胶凝体系早期强度的研究

在固定水胶比的条件下研究了不同温度,不同粉煤灰掺量及亚硝酸钠的掺入对低温条件下水泥-粉煤灰复合胶凝体系早期强度的影响规律。研究结果表明:在5～-10℃范围内,随着温度的降低,胶凝材料的水化加速期出现不同程度的滞后,胶砂试件养护龄期为14 d时,0℃及0℃以下条件下养护的不同配合比的复合胶凝材料体系的抗压、抗折强度已基本接近,但仍低于5℃养护条件下同龄期同配合比的胶砂试件强度;在-5℃和-10℃两个养护温度下,随着粉煤灰掺量的增多,其胶砂试件的抗折、抗压强度均呈现不同程度的降低,但是粉煤灰掺量小于10%时,胶砂试件的抗折、抗压强度受温度影响较小,大于10%时,胶砂试件的抗折、抗压强度受温度影响较大;5℃养护条件下,亚硝酸钠的加入增加了同一配合比下胶砂试件的抗折强度,却降低了同一配合比下胶砂试件的抗压强度。     

不同含量矿粉和粉煤灰对水泥砂浆强度的影响

通过设计实验系统,研究了水泥、矿粉和粉煤灰含量对水泥胶砂试块抗压和抗折强度的影响,从而总结出水泥、矿粉和粉煤灰含量的改变对混凝土强度的影响。研究结果表明,随水泥含量的升高,胶砂试块的抗折和抗压强度逐渐增强;在水泥含量不变的条件下,随矿粉含量的升高,胶砂试块的抗折和抗压强度逐渐增强。     

基于抗压强度比指标的锂渣粉活性对比试验分析

本文在水泥胶砂中掺一定比例的粉煤灰、矿渣进行矿物掺合料活性试验,并用不同磨细程度锂渣粉等质量替代矿渣作为水泥掺合料而得出试验结果,对比胶砂强度值、胶砂抗压强度比等指标分析水泥胶砂中矿物掺合料比例不同时,随着锂渣粉替代矿渣掺量的增加,锂渣粉对强度贡献程度的大小,量化不同磨细程度的锂渣粉与传统矿渣比较活性作用的大小。     

粉煤灰对建筑垃圾再生细骨料干混砂浆性能的影响

为拓宽建筑垃圾资源化的应用途径,对建筑垃圾进行破碎和筛分处理,将得到的再生细骨料作为细集料,以水泥作为胶凝材料,粉煤灰作为矿物掺合料,制备干混砂浆。研究了天然河砂与建筑垃圾再生细骨料基本物理性能的异同。研究发现,在用水量相同时,再生细骨料干混砂浆的抗折强度和抗压强度明显高于天然河砂干混砂浆;当粉煤灰掺量为10％时,干混砂浆的力学性能最优,干混砂浆的28d抗折强度为7．81MPa,抗压强度为41．06MPa;粉煤灰掺加量占胶凝材料10％～25％时,对干混砂浆力学性能影响不大,可以作为干混砂浆的基本配比参数应用。     

粉煤灰对商品混凝土性能影响研究

粉煤灰作为混凝土胶凝材料中最主要的矿物掺合料,对商混凝土配合比设计优化有很大影响。本文通过使用两组水泥进行了粉煤灰掺量为0%、10%、20%、30%、40%及50%胶砂抗压强度、胶砂抗折强度与C30混凝土试件抗压强度的试验。得出结论:随着粉煤灰掺量的增加,商品混凝土的早期抗压强度发展缓慢;对于商品混凝土而言,当粉煤灰掺量为30%时,其各项性能达到最优。     

蒸养C80高强混凝土制备试验研究

文中主要研究了用于预应力高强混凝土桩的C80蒸养混凝土的制备影响因素。通过S95矿粉、I级粉煤灰和石膏的掺入,研究其对混凝土力学性能的影响。研究结果表明,以石膏作为碱性激发剂S95矿粉在混凝土中用量20%时,混凝土的7d蒸养抗压强度可以达到88.7MPa。当矿粉掺量为15.0%、I级粉煤灰掺量5.0%,石膏掺量2.0%时的混凝土抗压强度达到最好,7d蒸养抗压强度可以达到91.5MPa。     

活性粉末混凝土的配合比试验研究

考察了各组分掺量、纤维的种类和掺量、作为第六组分的超细粉煤灰的掺鼍以及原状粉煤灰取代石英粉在不同水胶比条件下对RPC强度和流动度的影响,同时考察了高温养护对强度的影响.结果表明:当石英砂:水泥:原状粉煤灰:超细粉煤灰:硅灰:减水剂=0.9:1:0.35:0.3:0.35:0.016,水胶比为0.16,RPC具有较好的力学性能和工作性能.在高温养护条件下,不掺纤维时抗压强度达到199.8 MPa,加入钢纤维和聚丙烯纤维时,抗折强度为51.1 MPa,而抗压强度分别高达210.2 MPa和242.6 MPa.