注浆材料——粉煤灰综合利用的新途径

大幅度提高粉为灰煤灰活性,开展粉煤灰注浆新材料的研究与应用,不仅是解决注浆材料应用中新的突破点,而且将会极大地扩大粉煤灰在其它领域的应用。     

夯实水泥粉煤灰土固化机理及微观结构分析

在夯实水泥土桩中掺入一定量的粉煤灰能显著提高其抗压强度,不同的粉煤灰掺量以及养护龄期的变化都会使得夯实水泥粉煤灰土的强度存在较大差异。本文详细阐述了水泥粉煤灰土的固化机理,并通过对不同粉煤灰掺量的夯实水泥粉煤灰土试样进行电镜扫描观测,从微观结构层面解释了造成这种强度差异的主要原因,对实际工程具有一定的指导意义。     

超细高性能灌浆水泥的性能及其微观结构研究

以超细水泥、I级粉煤灰、磨细矿渣及含铝质增强组分制备了超细高性能灌浆水泥(简称MHPGC)，其中以粉煤灰为主的多组分复合改性材料占45％以上。研究了该材料的性能及微观结构，研究结果表明强度、变形能力、流变性能和抗侵蚀能力均有提高；水泥石中的CH含量低且随水化龄期的增加而减少，C—S—H的钙硅比低，MHPGC水化早期生成的钙矾石形成空间网络结构，水泥的其它水化物填充于网络中，随着水化的进行结构逐渐变得密实；该材料与岩石界面粘结紧密，在界面区CH的择优取向小。     

粉煤灰的微观形态及其在水泥中的水化

通过研究粉煤灰的结构形态特征及其水化机理和水化特性，探索加速和改善粉煤灰早期活性的方法和途径，以提高粉煤灰在水泥中的掺量和提高掺粉煤灰水泥的早期强度。     

湿陷性黄土地基粉煤灰-水泥复合注浆材料性能试验研究

针对运用注浆法处理湿陷性黄土地基中传统注浆材料渗透性差,成本高等问题,通过进行室内试验,研究了不同配比下的粉煤灰-水泥复合注浆加固材料的各项性能,并对其进行了物质成分及微观结构的分析.结果 表明:各个龄期下的硬化浆体随着粉煤灰掺量及水灰比的增加,其初凝及终凝时间都会延长,早期抗压强度降低,但后期抗压强度仍会缓慢增长;浆体的结石率会随着粉煤灰的增加而增大,但流动度则会减小;浆体的水化产物主要为C-S-H凝胶以及Ca(OH)2.此类注浆材料具有适合的凝结时间及流动度,拥有良好的渗透能力,提高了材料的可注性,其结石率与抗压强度也保证了对湿陷性黄土地基的承载力有提升的作用.     

粉煤灰速凝注浆材料的研究

本文主要阐述以粉煤灰为主要成份的速凝注浆材料的组成、速凝硬化原理、各项技术性能以及经济指标。     

粉煤灰充填注浆材料研究

以最大限度激发粉煤灰活性为目的 ,对粉煤灰 石灰 石膏体系的最佳配合比进行了探索性实验研究 ,确定了各组成的最佳掺量 ;从理论上研究了石灰、石膏对粉煤灰的激发机理 ;对粉煤灰的几种激发剂进行了优选 ,使其能更好地应用于充填注浆领域。     

粉煤灰基注浆材料的研究进展

综述了粉煤灰基注浆材料的研究现状,并对粉煤灰基注浆材料的工程应用进行了总结。针对提高注浆材料中粉煤灰的利用率,进行了粉煤灰活化方式的评估,对改善粉煤灰基注浆材料各项性能的方法进行了论证和建议,以期为固体废弃物的规模化应用提供理论支撑。     

粉煤灰掺合料对砼微观结构的改善

用扫描电镜研究了粉煤灰细石混凝土和普通硅酸盐水泥制成的细石混凝土中的Ca(OH)2、C-S-H及混凝土断面的形貌特征。结果表明,掺加粉煤灰能很好地改善混凝土的微观结构。     

硅灰改性压实水泥材料的组成和微观结构

用ＤＴＡ、ＸＲＤ及ＳＥＭ分析了不同养护条件下硅灰改性前后压实水泥的组成和微观结构，并探讨了结构与耐久性的关系。结果表明：在常温水养护条件下，除Ｃａ（ＯＨ）２外，硅灰改性前后压实水泥的组成无明显差异；压蒸条件下，随压蒸时间延长伴有产物的转化和晶化，掺入硅灰后，产物向低ＣａＯ／ＳｉＯ２方向转化和晶化；材料结构中未水化水泥颗粒进一步水化以及产物的转化和晶化对材料的结构和性能产生不利影响，甚至会导致结构破坏     

水泥粉煤灰稳定类材料中粉煤灰品质因素的探讨

研究了粉煤灰的细度、胶凝组分含量（Al2O2＋SiO2＋Fe2O3）以及活度对水泥粉煤灰结合料、水泥粉煤灰稳定碎石的早期强度的影响,并对适用于水泥粉煤灰稳定类材料的粉煤灰品质标准进行了相关探讨。     

低钙粉煤灰-水泥浆液可注性试验研究

为了探究低钙粉煤灰在注浆法中的应用,本文以加固低强度破碎顶板为工程背景,进行了相应的室内试验,探究在不同水固比和粉煤灰掺量的影响因素下,浆液析水率、结石率、粘度、凝结时间以及注浆结石体强度的变化规律,并结合扫描电镜(SEM)以及X-射线衍射(XRD)等分析注浆体的微观结构。结果表明,当浆液的水固比为0.7:1(质量比)、粉煤灰掺量为70%(质量分数)时,浆液的性能参数最优。此时,浆液的粘度为55.50 s,析水率为3.89%(体积分数),结石率为94.16%(体积分数),3 d、7 d和28 d三个龄期浆液结石体的抗压强度分别为0.67 MPa,1.77 MPa和3.10 MPa。XRD定性物相分析表明,碱性激发剂的加入使体系中Ca(OH)₂衍射峰增高,随着期龄的增加,Ca(OH)₂、石英和莫来石相衍射峰明显减小,促进了粉煤灰潜在活性的释放。SEM微观结构形貌分析可知,早期浆体微观结构疏松,存在薄板状的Ca(OH)₂,并伴有少量针状的AFt(钙矾石),后期浆体内部的薄板状晶体Ca(OH)₂和絮凝状C-S-H凝胶交织在一起,形成密实的网络结构。     

氯离子结合及其对水泥基材料微观结构的影响

氯离子引入水泥基材料之后,部分会同某些水泥相发生化学反应,部分被吸附在水化产物或者孔壁上,前者称为氯离子化学结合,后者称为氯离子物理吸附,它们统称为氯离子结合.化学结合主要是形成Friedel's盐的过程,物理吸附主要是C-S--H凝胶对氯离子的作用.许多其它因素,包括辅助胶凝材料(粉煤灰、矿粉和硅灰)对氯离子结合也有显著影响.由于氯离子结合,水泥基材料的微观结构也发生了一些改变.熟知水泥基材料对氯离子的结合作用及氯离子引进水泥基材料之后微观结构的改变,可以为钢筋混凝土结构工程使用寿命设计和预测提供科学理论依据.     

粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料强度及黏度的影响

研究了粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料的强度及黏度的影响.试验表明:粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料早期强度有削弱的作用,而对于其后期强度,在合适的掺量下,可以使得硫铝水泥基注浆材料强度提高;粉煤友在一定掺量下还能有效降低硫铝水泥基注浆材料的黏度.     

利用粉煤灰生产粉煤灰水泥的试验研究

随着我国工业的蓬勃发展,产生了大量的工业废渣和工业尾矿。据有关部门统计,1995年全国工业废渣为7.4亿t,累积堆存达65亿t,占地5～6公顷。我国是世界上的最大的煤炭生产国和消费国,煤炭的大量开采和利用伴生了大量的工业废弃物。1995年我国粉煤灰排放量达1.4亿t。由于粉煤灰是一种产量多、分布地区较广的工业废渣,因而用粉煤灰作水泥原料和混合材是粉煤灰综合利用和开发及发展水泥工业的一个重要方面。粉煤灰作水泥原料和混合材在国内外已经积累了较丰富的技术资料和生产经验,并取得了较为显著的社会效益。另外,国家的各项优惠政策也在向综合利用工业废渣倾斜,对于综合利用工业废渣的企业(项目、产品)实行减免税的优惠政策。     

新型轻质速凝堵漏注浆材料的试验研究

采用正交试验设计方法，研究了由膨胀珍珠岩、粉煤灰、锰矿渣、水泥等组成的混合浆液在掺入外加剂后的流动性和早强性，并与普通浆液作了比较，探讨了该材料在实际工程中应用的可行性。     

富镁矿渣-水泥复合注浆材料的制备及性能研究

针对护坡灌注桩用注浆材料易渗漏和成本高的问题,研制开发了触变型富镁矿渣-水泥复合注浆材料,并对其各种性能(凝结时间、抗压强度、流动性和触变性)和微观结构及添加石膏对其性能的影响进行了研究.结果表明:随着富镁矿渣掺量的增加,复合浆体的凝结时间延长,早期抗压强度有所下降(但满足施工技术要求),后期抗压强度稳定增长;复合浆体的主要水化产物为C-S-H凝胶、Ca(OH)2和少量的AFt晶体.在复合浆体中掺加2％的石膏可以激发富镁矿渣的活性从而提高浆体的抗压强度,同时使浆体具有良好的触变性,起到防渗漏的作用.     

高分子材料微观形态结构的扫描电镜研究

利用扫描电镜对聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等高分子材料填料的分散性及表面与断裂界面进行了研究。结果表明,扫描电镜能够详细观察研究高分子材料的表面结构、微观相分离等,便于表征高分子材料微观结构形态,是分析高分子材料微观结构形态的有效手段。     

近十年注浆材料的研究进展

研究了国内外注浆材料近十年的发展情况,对水泥类注浆材料、化学类注浆材料及其他注浆材料中主要的注浆材料进行了重点研究。主要研究了超细水泥注浆材料、水泥-水玻璃注浆材料、高聚物-水泥注浆材料、聚氨脂注浆材料、水玻璃注浆材料及环氧树脂注浆材料等。探讨了一些新兴的注浆材料,如微生物注浆材料、地聚物注浆材料。由于国内外对越环保越来越重视,总结注浆材料机理和性能的发展情况,还重点探讨了绿色注浆理念在各类注浆材料中的发展,并结合可持续发展理念对各类注浆材料的未来发展做了预测。     

碱对粉煤灰水泥早期电阻率、孔结构和微观结构的影响

采用无接触电阻测量方法,测定电阻率随水化时间的关系曲线,研究了粉煤灰水泥中加入NaOH和Na2SO4后净浆水化早期电阻率的变化规律.结果表明:加入NaOH后,水化初期电阻率减低,后期电阻率增加;加入Na2S04后也显示出此规律.电阻率的变化曲线能够显示粉煤灰持碱效应的变化.采用水银挤入实验和扫描电镜对粉煤灰水泥的水化结构进行了研究,表明适量NaOH的加入,能够减少粉煤灰水泥的累计孔体积和总孔隙率,水化结构更加致密.