钢渣微粉对超高性能水泥基复合材料性能的影响

研究了钢渣微粉的火山灰活性和不同掺量对低水胶比超高性能水泥基复合材料的水化热、流动度、抗折强度、抗压强度的影响规律。试验结果表明,钢渣微粉具有比较高的火山灰活性,28d的活性指数可达到87.1;钢渣微粉掺量为10%时,累积放热量达到最大;当钢渣微粉掺量大于10%时,随着掺量的增加,累积放热量随之减少;钢渣微粉颗粒近似球体,会提高极低水胶比超高性能水泥基复合材料的流动度;钢渣微粉的掺入使超高性能水泥基复合材料的抗折强度先增加后减小,钢渣微粉掺量为10%的超高性能水泥基复合材料抗折强度最高,高达25.8MPa;钢渣微粉掺量在0~20%内,抗压强度略有降低,但仍可满足超高性能水泥基复合材料强度要求。证明了钢渣微粉可作为胶凝材料制备极低水胶比超高性能水泥基复合材料的可能性。     

火山灰对水泥基材料强度影响及活性分析

火山灰作为优质的矿物掺合料,可以增强水泥基材料的强度.研究不同水胶比,不同火山灰掺量的胶砂,测定其7d和28 d强度,进行比强度分析.结果 表明:少量火山灰可以提高水泥基材料的抗压强度,水胶比越低,火山灰可替代的水泥比例越高,火山灰效应更加明显.火山灰强度贡献率与火山灰掺量成正相关,与水胶比成负相关.火山灰可以促进水泥...     

养护制度对超高强水泥基材料水化的影响

对比研究了标准养护(20℃、相对湿度≥95%)、早期高温养护(90℃蒸汽养护或水浴养护)下单掺粉煤灰或矿粉的超高强水泥基材料的抗压强度发展规律,并利用热重差热联用热分析仪(TG-DTA)定量分析了其氢氧化钙含量。结果表明:单掺粉煤灰或矿粉试样抗压强度高于纯水泥试样,3 d强度提高2.0%~14.8%,7 d强度提高8.5%~20.4%,28 d强度提高18.0%以上。90℃蒸汽养护3 d可使掺加20%矿粉或纯水泥超高强水泥基材料强度达到标准养护28 d时的强度,且其氢氧化钙量与标准养护28 d水泥基材料中的氢氧化钙量相当。90℃水浴养护3 d的超高强水泥基材料略低于标准养护28 d时的强度。粉煤灰或矿粉通过后期火山灰反应降低了超高强水泥基材料的氢氧化钙含量,且同掺量矿粉的超高强水泥基材料中的被反应的氢氧化钙量更多。     

硫铝酸盐水泥对无砂自流平材料物理力学性能的影响

研究了硫铝酸盐水泥(SAC)掺量对硅酸盐水泥基无砂自流平材料流动性和强度的影响,以及减水剂掺量和SAC掺量对硫铝酸盐水泥基无砂自流平材料流动性和强度的影响。结果表明:对于硅酸盐水泥基自流平材料,当SAC掺量由0增加到20%时,初始流动度基本保持稳定,30 min流动度持续降低,1d抗折强度和抗压强度先降低后有所提高,3、28 d抗折强度和抗压强度总体上不断降低;对于硫铝酸盐水泥基自流平材料,30 min流动度均为0,随着减水剂掺量从0.225%增加到0.300%,初始流动度先显著提高,后趋于稳定,抗折强度和抗压强度变化不大;当SAC掺量从200 g增加到280 g时,初始流动度有所增加,抗折强度和抗压强度显著提高。     

玻璃粉在超高强水泥基材料中的作用机理

采用强度试验、X射线衍射及扫描电镜等方法,研究玻璃粉对超高强水泥基材料强度和微结构的影响,揭示玻璃粉在超高强水泥基材料中的作用机理。研究结果表明:采用玻璃粉可制备抗压强度超过100 MPa的超高强水泥基材料,而且当玻璃粉掺量在20%以内时,试样的抗压强度随着玻璃粉掺量的增加而增大;玻璃粉不仅能填充浆体结构中的孔隙,还能发生火山灰反应,生成C-S-H凝胶,进而改善材料的微结构,提高材料的强度。     

赤泥活性改进及其对水泥熟料性能的影响研究

将赤泥焙烧活化应用到水泥基材料中是高效消纳赤泥的有效途径,对赤泥活性改进及其对水泥熟料性能的影响进行了研究.结果表明:赤泥在500℃焙烧处理60 min后的活性激发效果最明显,可以有效提高活性;在水泥熟料中掺加经活化后的赤泥,体系的早期强度降幅较小,但随其掺量增加,胶砂的抗压强度下降明显;掺外加剂A可以提高赤泥-水泥熟...     

复掺稻壳灰/硅灰以及橡胶粉对水泥砂浆性能的影响

将原状稻壳在600℃控温煅烧,制备了高活性的稻壳灰,采用力学方法和快速冻融法分别研究了稻壳灰和硅灰的复掺比例以及橡胶粉的掺量对水泥基材料抗压强度、抗折强度以及抗冻性的影响。研究表明:随着橡胶粉掺量的不断增加,水泥基材料的抗压强度和抗折强度都有不同程度的降低,但抗冻性得到了较为明显的提高;随着稻壳灰取代硅灰比例的增加,水泥基材料的抗压强度、抗折强度都有一定程度的提高,当取代比例达到100%时,28 d抗压强度、抗折强度分别较基准组提高了15.4%和16.0%,除此之外,水泥基材料的抗冻性得到了较为明显的提高,在取代比例为100%时抗冻性达到最佳;最后,通过扫描电镜分析表明橡胶粉能够在水泥基体中引入大量封闭微小的气泡,它们是影响水泥基体抗冻性的一个很重要的因素。     

火山渣的活性研究

采用火山灰活性图法及抗压强度比法评价了火山渣的活性,并对火山渣的活性影响因素及活性提高方法进行了研究。结果表明:试验采用的2种火山渣均具有火山灰活性;超细粉磨或化学激发可提高火山渣的火山灰活性,与比表面积为520 m2/kg的火山渣相比,比表面积为1022 m2/kg的火山渣的3 d抗压强度比提高了16.7%,28 d抗压强度比提高了12.2%;掺加适量的CaCl2、CaO或Ca(OH)2可以提高火山渣水泥的3 d抗压强度,掺加适量CaSO4可以提高火山渣水泥的28 d抗压强度。     

高活性偏高岭土的研究

在650℃～800℃下煅烧高岭土,制得偏高岭土（MK）,MK呈现热力学介稳状态,含有大量无定形的二氧化硅和氧化铝.采用正交试验讨论煅烧温度、煅烧时间和高岭土的SiO2和A12O3含量对MK活性的影响.MK具有高火山灰活性,正逐渐成为新一代高性能矿物掺合料.内掺10%时,其活性指数达到114,比硅粉高11.8%.使用MK作为矿物掺合料可以配制高强混凝土,MK掺量为10%,水胶比0.375,混凝土的28d抗压强度为73.9MPa.在碱激发剂作用下,使用MK制备土壤聚合物,土壤聚合物具有无定形或半结晶结构,早期强度较高,60℃条件下养护3小时,抗压强度达到55.8MPa,室温下1d,抗压强度达到58.5MPa.     

在水热作用下废弃水泥基材料的再生研究

对水热作用下废弃水泥基材料的再生进行了研究.测试再生废弃水泥基材料的抗压强度、表观密度和吸水率等随氢氧化钙掺量的变化.结果表明,在废弃水泥净浆中掺加氢氧化钙对抗压强度增加不明显;在废弃水泥胶砂中当氢氧化钙掺量为15%时试样的抗压强度最高;在废弃混凝土中当氢氧化钙掺量为10%时试样的抗压强度最高.利用这种再生方法,可以充分利用废弃水泥基材料中的剩余胶凝材料和硅质材料.     

氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料的研究

以氯氧镁水泥和玉米秸秆纤维为主要原材料,从氯氧镁水泥基本组成、氯氧镁水泥改性、秸秆纤维掺量对复合材料性能影响、H2O2掺量对复合材料性能影响等角度开展研究。研究结果表明:当磷酸掺量为0.6%时,可以解决氯氧镁水泥后期强度倒缩的问题,28 d抗压强度达到98.0 MPa,并使其耐水性提高22%;当秸秆掺量体积比为1.00时,拌合物具有较好的工作性,试样28 d折压比达到0.26,试样抗裂性增强,柔韧性提高;当H2O2掺量为2.5%时,试样28 d抗压强度为3.7 MPa,抗折强度为1.8 MPa,折压比达到0.49,表观密度为559 kg/m3,导热系数为0.122 W(/m·K)。     

垃圾焚烧灰熔融重构矿渣对水泥基材料性能的影响

研究了不同掺量下(10%、20%、30%、50%)的垃圾焚烧灰和重构矿渣对水泥基材料性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等测试技术分析了影响机理。研究结果表明:相比于纯水泥,垃圾焚烧灰掺量为50%的水泥基材料终凝时间缩短为75 min,标准稠度用水量增加至28.7%,重构矿渣掺量为50%的水泥基材料终凝时间延长至335 min,标准稠度用水量增加至29.8%。垃圾焚烧灰的活性较低,随着垃圾焚烧灰掺量的增加,水泥砂浆抗压强度先增大后减小,当其掺量为10%时,28 d抗压强度达到最大(51.5 MPa);重构矿渣的活性高于垃圾焚烧灰,在碱性环境的激发下,水化后期重构矿渣发生二次水化反应,生成较多的水化产物,掺重构矿渣的水泥砂浆强度先增大后减小,当重构矿渣掺量为20%时,28 d抗压强度达到最大值48.8 MPa。     

硅藻土对秸秆纤维水泥基复合板材调湿性能的影响

以硅藻土、硫铝酸盐水泥和秸秆纤维为主要原材料制备秸秆纤维水泥基复合板材,研究低品位硅藻土对复合板材调湿性能的影响。试验结果表明:秸秆纤维掺量不变,加入硅藻土改性秸秆纤维水泥基复合板材,硅藻土掺量为胶凝材料质量20%时压缩强度提高到7.38 MPa。硅藻土加入到秸秆纤维复合材料中可显著提高其调湿性能,复合板材的最大吸湿量为523.3×10-3kg/m2,最大放湿量可达398.3×10-3kg/m2,具有极佳的环境湿度调节性能。     

混掺精细钢纤维/PVA纤维水泥基复合材料力学性能试验研究

对混掺聚乙烯醇纤维(PVA)与12 mm两端直勾型精细钢纤维的水泥基复合材料进行立方体抗压和哑铃试件轴向拉伸试验,分析纤维掺量对混掺纤维水泥基复合材料抗压、抗拉强度和韧性的影响规律。结果表明:混掺精细钢纤维可以提高水泥基复合材料的立方体抗压强度、抗拉强度和韧性;随着精细钢纤维的增加,其抗压强度、抗拉强度和极限拉应变呈先增大后降低的趋势,当精细钢纤维掺量为1.2%时,28 d立方体抗压强度平均值比单掺PVA纤维提高了61.9%;当精细钢纤维掺量为0.8%时,28 d抗拉强度和极限拉应变分别比单掺PVA纤维提高了56.9%和240%。     

石墨烯纳米片对水泥基复合材料力学性能的影响

采用球磨法将石墨烯纳米片分散在水泥基体中,研究了石墨烯纳米片掺量对水泥基材料抗折强度和抗压强度的影响。实验结果表明,适量的石墨烯纳米片可均匀分散在水泥基体中,通过桥联效应和拔出效应对水泥基材料起增强增韧作用,当石墨烯纳米片掺量为0.04%时,石墨烯纳米片与水泥基体界面结合良好,没有明显过渡层,试件3d抗折强度和抗压强度分别提高了22.84%和23.61%。     

生土基抹面材料改性试验研究

通过对比聚合物乳液、PP纤维、稻秸秆纤维对水泥矿渣改性生土基抹面材料抗压强度、拉伸粘结强度的影响,研究了生土基抹面材料改性方法及外掺料合理掺量。结果表明:随聚合物乳液掺量增加,抹面材料粘结强度基本呈现线性增长趋势,抗压强度略微降低后保持不变,适宜掺量为0.9%;掺加PP纤维能够明显改善抹面材料拉伸粘结强度,对抗压强度的影响则存在较大的离散性,适宜掺量为0.3%;稻秸秆纤维能提高抹面材料拉伸粘结强度,适宜掺量为0.3%。     

废弃玻璃粉在活性粉末混凝土中的应用研究

活性粉末混凝土(RPC)是一种具有超高强度、韧性及耐久性的新型高性能水泥基材料。由于RPC的水胶比很低,导致大量水泥不能得到充分水化,只是作为活性填充料使用。采用废弃玻璃粉部分取代水泥制备RPC,研究玻璃粉掺量和水胶比对RPC抗压强度和微结构的影响。研究结果表明:采用具有一定细度的废弃玻璃粉作为矿物掺合料替代部分水泥配制RPC,可提高RPC的强度;随着玻璃粉掺量的增加,RPC抗压强度提高,特别是玻璃粉掺量不超过20%时。玻璃粉在胶凝体系中发挥了较强的火山灰效应和填充效应,形成了较为稳定的水化硅酸钙等水化产物,进而改善浆体的微结构,提高RPC的强度。     

纳米黏土分散性对水泥性能的影响

纳米黏土在水泥基材料中的分散情况严重影响其性能,其中分散方式、分散时间和掺量是影响纳米黏土改性水泥性能的主要因素.利用XRD,SEM,压汞等试验手段从微观尺度揭示了纳米改性水泥基材料的改性机理,探讨了分散方式对纳米黏土在水泥基材料中分散特性的影响;研究了纳米黏土掺量对水泥强度的影响规律,得到了改善水泥抗折强度的纳米黏土最佳掺量.结果表明：机械分散、延长分散时间均能提高纳米黏土在水泥基材料中的分散性;纳米黏土能够提高水泥的早期抗折强度.掺入3.00%的纳米黏土对水泥抗折强度提高最明显,其14d抗折强度较普通水泥试件提高2164%,90d抗折强度提高25.94%.     

活性铝土尾矿对砂浆力学性能的影响

以800℃煅烧活化后的铝土矿尾矿与粉煤灰共同替代20%的水泥,研究不同水胶比、不同尾矿掺量对砂浆力学性能的影响。结果表明:随着尾矿掺量的增加,水胶比的降低,砂浆的抗压强度和抗折强度呈增大的趋势,尾矿完全替代粉煤灰且水胶比为0.47时,砂浆拥有最优配比。水胶比固定为0.47时,尾矿完全替代粉煤灰的砂浆28d抗压强度和抗折强度分别达到最大的48.97MPa和7.9MPa,较未掺尾矿分别提升了23.28%和11.27%。表明活性铝土矿尾矿能够提高砂浆的力学性能。     

高性能水泥基人造石板材的性能优化研究

本文以石英砂为骨料,白色硅酸盐水泥为胶凝材料,乳液、减水剂为外加剂,加入偏高岭土或水镁石纤维对水泥基人造石进行改性。试验结果显示,当水灰比为0.22时,拌合物状态达到最佳;当偏高岭土掺量为胶凝材料掺量的5%时,水泥基人造石性能最佳,弯曲强度、压缩强度分别为26.6MPa,115.1MPa,吸水率为0.2%;当水镁石纤维掺量为0.3%时,水泥基人造石改性效果较好,弯曲强度、压缩强度分别为25.4MPa,104.5MPa,吸水率为0.22%。