高流动性3D打印水泥基材料制备及性能研究

为了制备性能良好的3D打印胶凝材料,用碱激发剂对粉煤灰/矿渣胶凝材料进行激发得到了满足可打印性和力学性能的基础材料,并分析了影响胶凝材料性能的最主要因素,基于微观试验结果分析了粉煤灰和碱激发剂对胶凝材料性能的影响机理。结果表明:基础材料的合适掺量和组成为:粉煤灰30%、碱胶比0.56%、碱含量5%、激发剂模数1.0;宜选用CaO含量适中的矿渣,激发剂静置时间应为48 h;影响胶凝材料流动性和力学性能的最主要因素为碱含量;相比于纯矿渣胶凝材料,粉煤灰的掺入使材料表面出现微裂缝,使其强度降低,而碱激发剂的掺入,增强了胶凝材料的密实性,提高了强度。     

碱矿渣胶凝材料复合激发剂的研究

通过单用水玻璃作为碱矿渣胶凝材料激发剂和采用“水玻璃—碳酸钾—氢氧化钠”复合激发剂对碱矿渣胶凝材料激发的一系列对比试验研究可知,复合激发剂具有良好激发效果。介绍以磨细水淬高炉矿渣配合该复合激发剂的试验应用后,能使碱矿渣胶凝材料激发时限良好,凝结时间灵活可调,力学性能相应得到提高等。     

碱激发胶凝材料研究进展

介绍了碱激发胶凝材料的制备技术和碱激发反应机理，总结了碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能、耐久和耐高温特性。分析表明：激发剂的掺量和水玻璃模数是影响碱激发胶凝材料凝结时间和流动度的关键参数，凝结时间介于13~183min之间，终凝时间介于15~215min之间，流动度介于133~230mm之间，可通过改变激发剂的掺量和水玻璃模数使凝结时间和流动性满足不同要求；碱激发胶凝材料具有早强、高强的特点，28d抗压强度可达到60MPa以上，3d抗压强度可达到稳定强度的70%以上；碱激发胶凝材料高温下性能较稳定，在600~800℃的高温下抗压强度可达到常温状态下的60%以上；碱激发胶凝材料具有优异的抗冻融性能，其抗冻等级可达到F300以上；碱激发胶凝材料中由于没有极易遭受侵蚀的水化产物存在，故抗酸腐蚀能力强；碱激发胶凝材料由于孔结构致密，具有良好的抗渗性能。并针对碱激发胶凝材料优选配比和应用所需要解决的收缩、泛霜等问题，对未来研究的方向进行了展望。     

钢渣复合胶凝材料激发剂的试验研究

钢渣是硅酸盐工业固体废弃物,应用其制备胶凝材料是其高附加值利用途径之一。本试验在研究单体激发剂的基础上制备复合激发剂,测试了复合激发剂激发钢渣复合胶凝材料的各项性能。试验结果表明:复合激发剂对钢渣复合胶凝材料的凝结时间影响大,促进了复合胶凝材料抗折强度增长;激发制备的复合胶凝材料与外加剂适应性较差。     

碱激发矿渣胶凝材料膨胀性能研究

以矿粉、粉煤灰为胶凝材料,水玻璃和氢氧化钠配制激发剂进行碱激发矿渣胶凝材料膨胀性能研究。研究发现以硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂和氧化镁作为外加剂掺入胶凝材料中可以大大减小碱激发矿渣胶凝材料的干缩性能,密封和水养条件要比自然养护条件下干缩率小,且以水玻璃和氢氧化钠混合的激发剂制备的碱激发胶凝材料其干缩12d左右基本趋于稳定。     

碱激发胶凝材料研究进展

介绍了碱激发胶凝材料的制备技术和碱激发反应机理,总结了碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能、耐久和耐高温特性。分析表明:激发剂的掺量和水玻璃模数是影响碱激发胶凝材料凝结时间和流动度的关键参数,凝结时间介于13～183 min之间,终凝时间介于15～215 min之间,流动度介于133～230 mm之间,可通过改变激发剂的掺量和水玻璃模数使凝结时间和流动性满足不同要求;碱激发胶凝材料具有早强、高强的特点,28 d抗压强度可达到60 MPa以上,3 d抗压强度可达到稳定强度的70%以上;碱激发胶凝材料高温下性能较稳定,在600～800℃的高温下抗压强度可达到常温状态下的60%以上;碱激发胶凝材料具有优异的抗冻融性能,其抗冻等级可达到F300以上;碱激发胶凝材料中由于没有极易遭受侵蚀的水化产物存在,故抗酸腐蚀能力强;碱激发胶凝材料由于孔结构致密,具有良好的抗渗性能。并针对碱激发胶凝材料优选配比和应用所需要解决的收缩、泛霜等问题,对未来研究的方向进行了展望。     

碱激发胶凝材料研究进展

介绍了碱激发胶凝材料的制备技术和碱激发反应机理,总结了碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能、耐久和耐高温特性。分析表明:激发剂的掺量和水玻璃模数是影响碱激发胶凝材料凝结时间和流动度的关键参数,凝结时间介于13～183 min之间,终凝时间介于15～215 min之间,流动度介于133～230 mm之间,可通过改变激发剂的掺量和水玻璃模数使凝结时间和流动性满足不同要求;碱激发胶凝材料具有早强、高强的特点,28 d抗压强度可达到60 MPa以上,3 d抗压强度可达到稳定强度的70%以上;碱激发胶凝材料高温下性能较稳定,在600～800℃的高温下抗压强度可达到常温状态下的60%以上;碱激发胶凝材料具有优异的抗冻融性能,其抗冻等级可达到F300以上;碱激发胶凝材料中由于没有极易遭受侵蚀的水化产物存在,故抗酸腐蚀能力强;碱激发胶凝材料由于孔结构致密,具有良好的抗渗性能。并针对碱激发胶凝材料优选配比和应用所需要解决的收缩、泛霜等问题,对未来研究的方向进行了展望。     

复合激发剂制备硅铝质胶凝材料研究

采用复合固体激发剂激发矿渣、粉煤灰的潜在水硬活性,研究了制备多组分硅铝质胶凝材料的方法和技术路线.研究结果表明,将复合激发剂、矿渣粉和粉煤灰及活性粉末按比例混磨,制备得到的胶凝材料28d强度达到45.0MPa以上.凝结时间正常,其主要性能相当于P·O42.5级水泥.同时,该种胶凝材料生产成本较低、质量稳定,是一种环境友...     

矿粉掺量对碱激发凝灰岩胶凝材料性能的影响

将粒化高炉矿渣微粉(GGBS)掺入凝灰岩石粉(tuff)中,通过NaOH溶液和Na_2SiO_3溶液碱激发,制备碱激发凝灰岩胶凝材料。探究了GGBS掺量对碱激发凝灰岩胶凝材料凝结时间和力学性能的影响,并采用X射线衍射(XRD)等分析手段对样品进行微观表征,探究碱激发过程中凝灰岩石粉和GGBS的复合反应机理。结果表明:掺入GGBS可以缩短碱激发凝灰岩胶凝材料浆体的凝结时间;随着GGBS掺量的增大,碱激发凝灰岩胶凝材料的抗压强度呈现出先增大再减小的趋势,在GGBS掺量为20%时,制备的碱激发凝灰岩胶凝材料样品28 d抗压强度最高,达到73.33 MPa。微观分析表明,在碱激发剂作用下凝灰岩/矿粉复合体系发生了地质聚合反应和矿粉水化反应,生成了N-A-S-H凝胶和C-S-H凝胶共存的结构,从而提高了胶凝材料的强度。     

碱激发再生黏土砖粉泡沫混凝土性能研究

研究了在碱激发方式下再生黏土砖粉的活性激发效果和机理,探究了活性激发后的再生黏土砖粉用于制备泡沫混凝土的可行性。结果表明：复合碱激发剂可以提高再生黏土砖粉-水泥胶凝材料的28 d抗压强度和活性指数,当复合碱激发剂掺量为3%时,试件的28 d抗压强度和活性指数分别为22.42 MPa和73.3%,激发效果最好;当采用复合碱激发剂时,胶凝材料体系的水化放热速率和水化放热总量低,水化反应时间长,试件的后期强度高;当复合碱激发剂掺量为3%、再生黏土砖粉掺量为40%、水胶比为0.50时,再生黏土砖粉泡沫混凝土的性能满足JG/T266—2011《泡沫混凝土》的要求。     

三乙醇胺对水泥土强度影响的试验研究

三乙醇胺作为一种激发剂,通常认为能提高水泥土的早期强度.在实验室内进行的三乙醇胺对水泥土强度影响的试验研究表明,三乙醇胺的激发作用与土质有明显关系, 三乙醇胺并非对所有的土有早强和增强作用,有些土中掺加三乙醇胺会导致水泥土早期强度明显下降;在使用三乙醇胺作为激发剂时,必须进行实验室室内试验,以确定其有效性.     

无熟料水泥混凝土的物理力学特性

无熟料水泥混凝土(NSC)是用水淬高炉矿渣(GBFS)和激发剂的混合物作为胶凝材料而配制的新型混凝土,其性能取决于GBFS的碱度、化学成分、玻璃化率以及激发剂的种类和数量。为此,以磷石膏作为GBFS的激发剂来配制NSC后,采用与普通水泥混凝土(简称OPC)对比的方法、进行了和易性、强度及其与钢筋黏结强度的试验探讨。结果表明:NSC的和易性优于OPC;早期强度主要来源于钙矾石并接近OPC,长期强度则主要来源于C-S-H水化物且远远超过OPC。     

氟石膏隔墙板的研究

氟石膏是氟化物生产过程中的副产品,其水化缓慢、凝结能力差,且污染环境。通过实验研究,确定采用粉磨及掺加激发剂的方法提高氟石膏水化活性,在此基础上经过一定的成型工艺,研制氟石膏隔墙板．开辟了氟石膏资源化的新途径。     

砂质自燃煤矸石胶凝材料的研究

以砂质自燃煤矸石和矿渣作为胶凝主体,并以熟石灰、芒硝和水玻璃为激发剂,研制出一种砂质矸石胶凝材料。结果表明,自燃煤矸石和矿渣在水化过程中相互促进,掺入低于50%自燃煤矸石能提高纯矿渣体系的早期强度,并且不降低后期强度;胶凝材料的强度随着激发剂熟石灰量的增加而提高,在熟石灰存在的条件下晶相水化产物是钙矾石,不掺熟石灰水化早期的晶相水化产物主要是石膏,随着水化的进行逐渐生成钙矾石;芒硝掺量为5%时强度达到最大值,而后由于生成较多的钙矾石,产生较大的体积膨胀,导致微裂纹产生,使强度降低。     

固废基胶凝材料在干旱地区公路基层中的路用性能研究

针对水泥稳定材料引起的基层开裂及缓凝时间短的问题,采用粉煤灰、矿渣粉、脱硫石膏、电石渣为主要原料,配制道路水稳层路用胶凝材料,代替缓凝硅酸盐水泥。结果表明,固废基胶凝材料凝结时间相较水泥延迟了2h,其7d和28d抗折、抗压强度均满足规范要求;固废基稳定混合料14d及28d无侧限抗压强度与水泥稳定混合料7d及28d基本相等,同时28d冻融循环残留强度与30次抗硫酸盐耐腐蚀系数均大于85%,高于水泥稳定材料;固废基稳定混合料90d时试验段贯通裂缝数量4～5条,小于水泥稳定混合料数量的1/7。     

我国地下防水工程应用技术发展概况

随着我国地下防水应用技术的发展，防水混凝土应用技术将向纤维抗裂、外加剂复合型混凝土、聚合物水泥混凝土及自密实高性能混凝土方向发展；聚合物水泥砂浆抹面防水技术前景广阔，其工艺将向专业化、工厂化发展；卷材防水普遍采用新型防水卷材，并将向开发高性能、高质量的冷胶粘剂以及专项成套应用技术方向发展。建议积极开发高品质和高固体含量、高性能的防水涂料以及止水堵漏材料和高分子密封材料，从单一设防向多道设防、复合防水方向发展。     

断桥铝型材用尼龙隔热条材料耐老化性能的研究

本文研究了不同抗氧体系对尼龙隔热条材料(PA66GF25)耐老化性能的稳定作用。通过测试尼龙隔热条拉伸强度的变化值来表征不同抗氧体系的效果,研究结果表明不同的抗氧体系提高了材料的耐老化性能,尤其是含有碳自由基捕获剂的三元复配体系。同时对尼龙隔热条材料的静态使用寿命进行了分析与预测,不含抗氧剂的材料静态使用寿命仅有4.34年,而含三元复配抗氧体系则可高达57.05年。     

固-液耦合试验材料的研究

在固体模型材料研究的基础上，研制了“固-液”两相模型材料，从而解决了固体模型材料遇水崩解的问题，同时也解决了不同介质材料相似比的耦合以及水沙溃流的试验可视性问题。对富水风积沙层下采煤进行了模拟试验研究，证明所研制的相似材料是可行的。而且通过不同配合比和不同成型压力，可得到变化幅度较大的模型材料，此方法可用于更广泛地模拟不同的岩石基础。     

堆石料流变的黏弹塑性本构模型研究

堆石坝流变变形主要是堆石料在环境因素作用下的劣化和高接触应力下的颗粒破碎重排引起的。在等向压缩方程中引入反映堆石料颗粒强度的固相硬度参数,选用双曲线型式的固相硬度衰减模型,以反映堆石料颗粒强度随时间劣化的特性;在分析堆石料流变试验结果的基础上,建立了流变变形的双曲线型流动准则;推导了流变变形的计算公式,并构建了流变模量表达式,从而建立了一个可统一考虑加载与流变过程的堆石料黏弹塑性本构模型。通过模拟两种典型堆石料的流变试验资料验证了模型的有效性。