纳米碳酸钙改性超细水泥注浆材料研究

研制了一种低粘度超细水泥复合浆液,以满足深井井筒微裂隙注浆堵水的要求。以超细水泥,纳米碳酸钙,减水剂和超细粉煤灰为试验材料,采取正交试验,研究了在不同水灰比,纳米碳酸钙掺量,减水剂和超细粉煤灰掺量的条件下,浆液的黏度、析水率、凝结时间和结石体抗压强度的变化规律。结果表明:随着水灰比增大、超细粉煤灰和减水剂掺量增加,黏度降低;随着纳米碳酸钙掺量增加,黏度先降低后小幅度升高;随着水灰比增大、超细粉煤灰和减水剂掺量增加,析水率有不同程度的增加;随着纳米碳酸钙掺量增加,析水率先增大后减小;随着纳米碳酸钙掺量增加,初凝和终凝时间都是先增大后减小,随着水灰比增大、超细粉煤灰和减水剂掺量增加,初凝和终凝时间都有不同程度的增大;水灰比增大,结石体28d抗压强度减小,随着纳米碳酸钙掺量增加,结石体28d抗压强度先增大后减小,超细粉煤灰掺量增加使28d抗压强度略有减小,减水剂对28d抗压强度影响很小,可忽略不计。     

大掺量引气剂混凝土在高寒干燥地区的抗冻性研究

为了研究大掺量引气剂对碾压混凝土抗冻性的影响,本文通过对混凝土的抗冻、抗渗和力学等性能的研究试验,分别研究了引气剂掺量、粉煤灰掺量和水胶比的变化对混凝土抗冻性能的影响,并在上述条件下研究了其对强度和抗渗等性能的影响。结果证明,在不降低混凝土强度和抗渗要求的情况下,大掺量引气剂和降低水胶比能显著提高碾压混凝土在高寒干燥地区的抗冻耐久性。     

低强度抗冻抗渗混凝土配合比设计及其力学特性

通过对低强度混凝土配合比进行优化设计，并开展混凝土的抗冻、抗渗和力学等性能的试验研究。分别研究了最优水灰比、引气剂掺量等因素对混凝土抗冻性能的影响，并在上述条件下研究了其对强度和抗渗等性能的影响，以及饱和与自然养护条件下混凝土抗压强度变化特点。结果证明：在严寒地区，在满足工程结构混凝土强度和抗渗要求的情况下，即使配制低强度混凝土，通过掺适量引气剂和选用适当的水灰比能显著提高低强度混凝土在高寒干燥地区的抗冻耐久性。     

冻融-碳化作用下掺粉煤灰混凝土强度劣化试验

为研究掺粉煤灰混凝土受冻融和碳化双重作用下的抗压强度劣化规律,制作了常用水胶比情况下的混凝土试件,进行了单轴抗压强度试验研究。结果表明:混凝土中掺粉煤灰比例相同情况下,在设计试验期内,先冻融后碳化的混凝土强度劣化约为32%,先碳化后冻融的混凝土强度劣化约为25%,而只受冻融作用的混凝土强度劣化约为21%,则双重因素作用下强度劣化明显大于单一因素;水胶比越小,粉煤灰混凝土单轴抗压强度越大,且在各因素作用下强度劣化速度较慢。这为北方地区使用掺粉煤灰混凝土在冻融和碳化作用下的强度劣化规律提供了试验依据。     

纳米材料改性水泥浆液凝结与流动特性试验研究

为解决深部地下岩体微裂隙难以注浆的难题,通过物理试验与正交试验相结合的方法,综合研究超细粉煤灰掺量、纳米硅溶胶掺量、减水剂掺量和水灰比4个因素对浆液凝结特性及流动特性的影响规律。试验结果表明:水灰比对于改性水泥浆液性能的影响较大,水灰比的增大会使浆液凝结时间增长,黏度、结石率明显下降。减水剂和超细粉煤灰能够有效提升浆液的流动特性。纳米硅溶胶对于浆液的凝结特性有着显著影响,纳米硅溶胶掺量增多,浆液的凝结时间减少,结石率上升,黏度略微上升。     

超细矿粉对喷射混凝土力学性能的影响研究

为了揭示纳米微粉改性路面粉煤灰混凝土的工作性能,推动其在路面工程中的应用,开展了不同粉煤灰取代率与纳米矿粉掺量的正交试验,对改性后的混凝土力学性能、抗冻融耐久性、干缩性及耐磨性进行了分析。研究结果表明:粉煤灰取代率的增加使得混凝土力学性能呈先上升后下降趋势,且在粉煤灰取代率为25%、矿粉掺量为0.5%时达到峰值;改性后的混凝土耐磨性、抗冻性、干缩性随着纳米矿粉掺量增加而增加,且在掺量为0.5%提升幅度最大;综合考虑各方面力学性能,粉煤灰取代率为25%、纳米矿粉掺量为0.5%,改善效果显著且经济效益高,建议该配合比作为路面混凝土的设计配合比;纳米矿粉可在混凝土颗粒中生成C—S—H凝胶体,逐渐填充混凝土内部孔隙,在孔隙中形成一道阻止裂缝扩展屏障,从而达到改善水泥基复合材料孔隙结构的目的。     

粉煤灰对水泥水化热的影响规律研究

通过不同粉煤灰掺量对水泥水化热性能影响的试验研究，得出粉煤灰掺量越大，水泥水化热值降低越大；认为在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰是减少水化热从而避免温度裂缝的有效措施。     

高强粉煤灰混凝土的抗炭化性能研究

为了研究了粉煤灰掺量对混凝土耐久性的影响,进行了试验研究,考察了粉煤灰等量取代水泥对混凝土强度的影响.粉煤灰对混凝土炭化性能的影响以及粉煤灰对混凝土碱度的影响.研究结果表明:掺入粉煤灰和高效减水剂配制的高性能混凝土,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的碱度降低;在50%掺量范围内,混凝土的最低pH值为11.7,钢筋不发生锈蚀,高强粉煤灰混凝土在标准条件下炭化28 d后的炭化深度为0.     

石灰石粉对大掺量粉煤灰混凝土抗冻融性能的影响

根据正交实验原理,采用相关规范规定的快速冻融法对混凝土试件的质量、抗压强度以及超声波波速进行测试,研究单掺粉煤灰以及石灰石粉与粉煤灰混掺对混凝土抗冻融性能的影响。结果表明:单掺粉煤灰的质量分数在30%～50%之间时,试件的抗冻融性能没有显著变化,当超过50%时,试件的抗冻融性能下降明显;当石灰石粉与粉煤灰混掺时,掺入0%～6%的石灰石粉对混凝土的抗冻融性能有一定的改善,当石灰石粉掺入量超过6%时,试件受冻融破坏影响大,其表面剥落严重,超声波波速下降明显。     

机制混凝土性能影响因素分析

混凝土在土木工程中用途广泛,是最重要的材料之一。聚焦于机制混凝土,通过定量研究对粉煤灰掺量、砂率、水灰比、养护方法四个因素进行分析,最终得出粉煤灰掺量在10%~20%,水灰比在0.46~0.52之间,砂率为50%~65%,在高温棚中养护24 h后放置入标准养护室中进行水养的机制混凝土性能较好。     

粉煤灰膨胀剂对喷射混凝土力学性能影响试验

基于一定掺量速凝剂条件下,对喷射混凝土掺不同量的粉煤灰与膨胀剂下的力学性能进行了研究。结果表明,单掺膨胀剂的喷射补偿收缩混凝土在膨胀剂掺量为6％时,抗压、劈裂抗拉强度较好;单掺粉煤灰的喷射粉煤灰混凝土,抗压、劈裂抗拉强度随粉煤灰掺量增加而下降;粉煤灰混凝土在膨胀剂掺量为6％、粉煤灰掺量为10％时效果最佳,抗压、劈裂抗拉强度相对于素混凝土分别增加了4．5％、6．6％。     

掺铁尾矿粉碱矿渣混凝土力学性能及透水性能研究

为揭示水玻璃模数、粉煤灰掺量、水灰比和养护条件与碱矿渣混凝土力学性能及透水性能的关联规律,研究采用铁尾矿微粉、水泥、矿渣和粉煤灰为原料制备胶凝材料,以不同模数水玻璃作为碱激发剂制备碱矿渣混凝土。试验结果表明：水玻璃模数从1.0增加至1.5的过程中,碱矿渣混凝土力学性能呈先上升后降低的趋势,透水系数波动幅度较小,表现为先缓慢降低后轻微上升的趋势,水玻璃模数为1.2是其性能变化的拐点;粉煤灰掺量与碱矿渣混凝土力学性能整体呈负相关;随着水灰比的不断增大,碱矿渣混凝土力学性能先增大后减小,透水系数呈线性下降趋势;养护温度和养护湿度是决定碱矿渣混凝土力学性能发展的关键因素,不同养护条件下碱矿渣混凝土3 d和7 d抗压强度排序为蒸汽养护ZC>蒸养后潮湿养护HC>套袋密封养护MC>标准养护SC>恒温水中养护WC>室内养护NC,28 d抗压强度排序为HC>MC>SC>ZC>WC>NC。     

影响大掺量粉煤灰混凝土性能的因素分析

利用邯郸当地粉煤灰及当地产材料配制大掺量粉煤灰混凝土,通过正交试验,挑选合理的配合条件,找出影响大掺量粉煤灰混凝土的主要因素。结果表明,粉煤灰掺量和水胶比是影响大掺量粉煤灰混凝土的主要因素。     

PAN基碳纤维混凝土喷层力学性能试验研究

通过对不同纤维掺量和水灰比混凝土试件进行力学性能正交试验,利用直观分析法、极差分析法和方差分析法,分析了不同碳纤维掺量、不同水灰比对混凝土力学性能的影响,结果表明纤维掺量和水灰比均对抗压强度和劈拉强度具有重要影响,其中抗压强度受水灰比影响更大,劈拉强度受纤维掺量影响更大。结合理论分析得出恰当配合比混凝土,能够满足巷道喷层支护要求。     

基于正交实验金尾矿砂再生混凝土实验研究

为缓解天然砂石资源短缺,采用正交实验对金尾矿砂再生混凝土进行力学研究,选取水灰比、金尾矿砂取代率、再生粗骨料取代率和粉煤灰掺量四个影响因素,得到了金尾矿砂再生混凝土抗压、抗拉强度两种性能指标,并基于力学性能进行了配比优化组合研究。结果表明:水灰比、粉煤灰掺量对两种评价指标影响显著,其次是金尾矿砂取代率,而二次破碎的再生粗骨料对二者影响较小。综合考虑配制金尾矿砂再生混凝土的较佳因素水平方案为水灰比0.45、金尾矿砂取代率30%、再生粗骨料取代率30%、粉煤灰掺量10%。通过对较佳配比浇筑的金尾矿砂再生混凝土与普通混凝土、再生混凝土的两种强度对比和微观分析可知,金尾矿砂应用于再生混凝土中是可行的。      

低水灰比大掺量磨细矿粉混凝土体积稳定性研究

为提高海水环境中钢筋混凝土的使用寿命,从低砂率、低坍落度、低水泥用量方面优化混凝土配合比设计,采用改性木钙、引气剂复合使用和不同养护条件等三方面对改善低水灰比大掺量磨细矿粉大体积混凝土体积稳定性问题进行了探讨.     

大掺量粉煤灰自密实高强混凝土

研究了大掺量粉煤灰条件下，混凝土拌合物水胶比、用水量和粉煤灰用量对混凝土的流动性、自密实性及强度的影响。经试验证明，通过掺加高效减水剂，用优质粉煤灰代替部分水泥、砂及石子，以增大粉煤灰用量，可以配制出自密实高强混凝土。在高效减水剂与粉煤灰的共同作用下，混凝土拌合物的流动性可得到更大改善。     

纳米硅溶胶-超细水泥基浆液性能研究

工程实践表明,深井煤矿的渗水问题难以解决,亟需研发一种适用于微裂隙环境的新型低粘度超细水泥基浆液。为获得一种能够较长时间保持低粘度状态且稳定性良好的超细水泥浆液,使用纳米硅溶胶对超细水泥浆液进行改性处理。以浆液粘度、析水率、抗折抗压强度为评价浆液性能的指标,选取纳米硅溶胶掺量、超细粉煤灰掺量、减水剂掺量、水灰比4个因素为浆液性能的影响因素,开展正交试验。结果表明:纳米硅溶胶掺量与水灰比对浆液性能影响显著,水灰比上升,浆液粘度降低,抗折抗压强度降低,析水率升高。纳米硅溶胶掺量增加,浆液粘度会有所增高,但结实体抗折抗压强度降低,析水率也会降低。     

粉煤灰水泥注浆材料特性试验研究

在室内进行粉煤灰水泥注浆材料正交配比试验,分析结果表明,结石体的杨氏模量和抗压强度随粉煤灰的掺量和水灰比增加而降低.浆液初凝结和终凝时间随粉煤灰掺量和水灰比的增加而延长,两者大致成线性关系.浆液的结石率随粉煤灰掺量的增加而增大,随水灰比的增大而减小.     

掺超贫铁矿石混凝土力学性能及微观结构研究

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。对超贫铁矿石进行加工处理,将良好级配的超贫铁矿石作为骨料,制备新型的蒸压加气混凝土砌块,进而研究不同骨料的掺量、水灰比和蒸压时间对蒸压加气混凝土性能以及微观结构的影响。结果表明：随着水灰比,石灰掺量、骨料取代率和蒸压时间的增大,混凝土的抗压强度均呈现先增大、后减小的趋势;超贫铁矿石骨料的取代率为40%,粉煤灰掺量为10%、石灰掺量为18%、水泥掺量为60%,水灰比为0.45和蒸压时间为5 h时,混凝土的性能达到较佳。同时,超贫铁矿石的掺入对新物相的产生和混凝土自身以及孔隙结构具有较大的影响。