膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆的减缩特性研究

开展了膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆的减缩特性研究,分析了不同硫铝酸盐类膨胀剂掺量对碱-激发矿渣砂浆自收缩、干缩和抗压强度的影响,使用压汞仪研究了掺膨胀剂碱-激发矿渣砂浆的孔结构特征.结果表明,硫铝酸盐类膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆自收缩和干缩具有一定的抑制作用,可降低收缩的增长速率,3％掺量下可分别减小自收缩35.4％和干缩29％.膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆早期强度影响明显,但随龄期发展,其影响作用减弱,28 d时,膨胀剂组与对照组抗压强度相近.膨胀剂可增大碱-激发矿渣砂浆大于20μm的孔体积,有利于减小孔径小于20μm的孔体积,形成更为密实结构.     

粉煤灰对碱激发矿渣胶凝材料耐盐酸腐蚀性能的影响

为了研究粉煤灰对碱激发矿渣胶凝材料耐盐酸腐蚀性能的影响,对不同粉煤灰掺量下碱激发矿渣砂浆在pH=1的盐酸环境中浸泡14 d、28 d和60 d后的外观、质量损失、腐蚀深度、抗压强度和耐蚀系数进行了研究,通过X射线衍射和化学滴定方法对其机理进行了分析.结果表明:碱激发矿渣砂浆在盐酸溶液中浸泡后表面被严重腐蚀,质量与强度损失均很大.粉煤灰的掺入使试块表面被腐蚀情况明显变好,质量与强度损失也明显减少,但粉煤灰的掺入会降低碱激发矿渣砂浆的强度,增大其腐蚀深度.XRD与化学分析的结果表明碱激发粉煤灰中可被盐酸溶出的物质含量较少,因而掺入粉煤灰可以提高碱激发矿渣胶凝材料的耐盐酸腐蚀性能.     

碱激发胶凝材料中碱硅反应研究进展

本文综述了碱激发矿渣、碱激发粉煤灰、碱激发矿渣粉煤灰以及其它碱激发胶凝材料中的碱硅反应研究进展.在相同条件下,碱激发矿渣砂浆棒或混凝土棱柱体的膨胀值通常比硅酸盐水泥材料的小,取决于碱激发剂种类、活性骨料的种类和尺寸等.碱激发矿渣的碱硅反应并不随碱掺量的增加而变大,存在碱掺量最劣值.用粉煤灰或偏高岭土来取代矿渣可减小甚至抑制碱激发矿渣中碱硅反应的发生.     

碱—粉煤灰—矿渣基胶凝材料的研究

在碱－矿渣系统中加入酸性粉煤灰，构成碱－粉煤灰－矿渣系统。实验室条件下，研究了水玻璃模数和掺量，硅酸盐水泥熟料、沸石、减水剂对酸性粉煤灰掺量为５０％的碱－粉煤灰－矿渣胶凝材料强度的影响规律，同时在试验参数下，对该系统的凝结时间进行了测定。结果表明，以上各加入物对碱－粉煤灰－矿渣胶凝材料的强度均有较大影响；实验参数下，该材料并不发生急凝，凝结时间可以满足施工要求。     

偏硅酸钠激发胶凝材料性能及微观结构

以粉煤灰、矿渣为原料,研究了偏硅酸纳激发胶凝材料的力学性能及工作性能,通过XRD和SEM对水化产物进行表征,并采用量热试验对水化历程进行分析.结果表明:对于粉煤灰-矿渣体系,采用偏硅酸钠作激发剂时,碱当量为8％时,砂浆抗压强度最高;随着激发剂掺量的增加,砂浆流动度增加,凝结时间缩短,砂浆收缩率降低;体系主要水化产物为C-S-H凝胶,且随着碱当量的提高,粉煤灰和矿渣的反应程度变大,水化产物中凝胶的量增加.     

碱偏高岭土矿渣地聚合物砂浆强度及新拌性能研究

采用水玻璃作为激发剂,采用偏高岭土和矿渣作为固体前驱体,研究了不同水玻璃模数、不同碱当量和不同偏高岭土掺量对碱偏高岭土矿渣地聚合物水泥砂浆流动度、凝结时间、强度和粘度特性的影响,并基于牛顿内摩擦定律,推导了砂浆剪切应力与剪切速率的相关关系.结果 表明:碱偏高岭土矿渣水泥砂浆流动度和强度均随水玻璃模数和偏高岭土掺量增大而降低.凝结时间随偏高岭土掺量的增大而增加,随水玻璃模数增大逐渐增大.经过推导,发现碱偏高岭土矿渣水泥砂浆剪切应力与剪切速率呈线性关系.关系式中的屈服应力和塑性粘度均随偏高岭土掺量和水玻璃模数增大而增大.     

粉煤灰—矿渣水泥的碱激发规律研究

以粉煤灰、矿渣为基本原料,以水玻璃为碱激发剂,研究了在实验条件下制备粉煤灰—矿渣基水泥的碱激发规律。结果表明,粉煤灰、矿渣的相对掺加量、水玻璃的掺量及模数、熟料、Na2SO4、CaO掺加量对强度都有显著的影响。     

碱激发矿渣/粉煤灰净浆/砂浆力学性能研究

开展碱激发材料力学性能的研究有利于促进其在实际工程中的应用。本文研究了矿渣掺量及细骨料掺量对碱激发净浆/砂浆抗压强度、弹性模量及应力-应变曲线的影响。结果表明:矿渣的掺入能够显著提高碱激发净浆/砂浆的抗压强度和弹性模量;细骨料掺量增多会降低抗压强度,但会提高弹性模量。净浆28 d弹性模量在12.83~19.53 GPa,砂浆28 d弹性模量在18.72~23.10 GPa。细骨料掺量为40%(质量分数)时,砂浆峰值应力和峰值应变出现明显下降,弹性模量变大。采用分段式方程对碱激发矿渣/粉煤灰净浆/砂浆的应力-应变曲线进行拟合,拟合曲线与实测曲线吻合良好。拟合结果表明碱激发净浆/砂浆应力-应变下降段曲线随矿渣掺量与龄期增加而变陡,反映材料脆性增强,与上升段曲线规律一致。     

NaOH激发矿渣砂浆强度和抗氯离子渗透性能的研究

NaOH激发矿渣砂浆(简称NAS砂浆)和水泥砂浆的强度和抗氯离子渗透性能用NaCl溶液浸泡法研究.保持矿渣数量和水胶比不变,当NaOH数量从2％增加到6％时,NAS砂浆强度先增加后降低,抗氯离子渗透性能随NaOH含量增加而增加,且显著强于同抗压强度的水泥砂浆.在NAS砂浆中掺入水泥取代部分矿渣和NaOH后,砂浆的强度会降低,且水泥掺量越多,砂浆强度降低越多;当水泥掺量为5％～15％时砂浆抗氯离子渗透性能不会降低反而稍有增加,但当水泥掺量为20％时,砂浆抗氯离子渗透性能明显下降;水泥掺量为5％～20％的NAS砂浆抗氯离子渗透性能显著强于同抗压强度的水泥砂浆.用粉煤灰取代NAS砂浆中部分矿渣和NaOH后,砂浆强度会降低,当粉煤灰掺量为10％～ 30％时,砂浆强度降低幅度较小,但当粉煤灰掺量为40％,则砂浆强度会显著降低;当粉煤灰掺量为10％ ～40％时,砂浆抗氯离子渗透性能降低,但显著强于同抗压强度的水泥砂浆.     

碱激发矿渣混凝土制备及性能研究

本文主要分析不同模数和掺量的水玻璃对矿渣及粉煤灰潜在活性激发效果,同时对碱激发矿渣混凝土配合比进行试验研究,结果表明适当模数及掺量的水玻璃可以有效激发矿渣潜在活性;采用粉煤灰替代部分矿渣可以改善料浆的流动性,但其潜在活性低于矿渣,不利于强度发展;碱矿渣混凝土属于绿色环保型建材,具有显著经济社会效益,本次试验成功配制出C50碱激发矿渣混凝土。     

粉煤灰对不同胶凝体系干缩影响

采用干燥收缩试验法研究了粉煤灰对再生微粉和水泥复合胶凝体系、碱矿渣胶凝体系收缩性能的影响。试验结果表明:粉煤灰能明显降低再生微粉和水泥复合胶凝体系、碱矿渣胶凝体系干燥收缩性能;分析了粉煤灰降低不同胶凝体系收缩的机理。     

碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能与硬化浆体结构

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料性能,并用扫描电子显微镜和压汞仪分析了硬化浆体的细观结构和孔结构.结果表明:碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在粉煤灰掺量为0～30 %(质量分数)范围内,随粉煤灰的掺量的增加,碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间略有延长.与普通硅酸盐水泥相比,碱-磷渣胶凝材料的抗压强度较高,其3d和28d抗压强度分别可达到30.9MPa和98.8MPa,但其抗折强度相对较低.掺加粉煤灰后碱胶凝材料的抗压强度降低,而抗折强度提高.碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的耐蚀性和抗冻性能均显著优于硅酸盐水泥,其干缩比硅酸盐水泥的大.用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩.碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料硬化浆体的结构非常致密,其孔隙率和平均孔径均小于普通硅酸盐水泥硬化浆体.     

粉煤灰对碱激发矿渣/粉煤灰体系的作用机理研究

碱激发胶凝材料是以工业固体废弃物为原料制备的一种绿色无机胶凝材料,具有良好的力学性能与耐久性能。粉煤灰因其独特的球体微观结构与其他固废微粉存在本质区别,因此粉煤灰在碱激发胶凝材料体系中的作用机理亟待研究。以矿渣与粉煤灰为原料,利用碱激发剂制备胶凝材料,并对材料进行抗压强度测试,最后采用XRD、FTIR和SEM探究碱激发矿渣/粉煤灰体系的水化反应机理,研究粉煤灰对矿渣/粉煤灰体系的作用机理。结果表明:外掺3%(质量分数)NaOH作为碱激发剂,水固比为0.4时,随粉煤灰掺量减少,抗压强度呈现先上升后下降的趋势;m(矿渣):m(粉煤灰)为4:1时,28 d抗压强度达到峰值(37.1 MPa)。粉煤灰颗粒在不同龄期形成具有不同反应程度与尺寸的嵌入式微观结构,对材料力学性能起到不利影响;但粉煤灰的活化程度随龄期延长逐渐变大,对后期强度发展有持续贡献。碱激发矿渣/粉煤灰体系水化产物中含有Friedel盐、托贝莫来石、钙矾石、C-S-H/C-A-S-H凝胶,以及粉煤灰中残留的α石英相。随粉煤灰掺量增加,托贝莫来石生成量减少,钙矾石向Friedel盐转变,钙矾石生成量减少,Friedel盐生成量增多。     

外加剂对混凝土收缩与开裂性能影响的试验研究

针对传统混凝土中加入矿物外加剂会导致混凝土开裂的问题,提出在传统方法上加入粉煤灰和硅灰。为验证方法的可行性,采用不同实验配方比,并结合单掺和复掺方式,对上述方法进行验证。实验表明:复掺30%~40%的粉煤灰和矿粉可有效降低混凝土的开裂面积;硅灰与粉煤灰和矿粉在二元或三元复合下可降低砂浆自收缩和干燥收缩,且混凝土强度不会降低。由此得出混凝土收缩与开裂和砂浆收缩存在显著相关性,砂浆的自收缩和干燥收缩是影响开裂的主要因素。     

CFB灰渣抹灰砂浆的组成设计与性能研究

为了提高抹灰砂浆的强度和体积稳定性,研究了水泥用量和灰渣比(循环硫化床(CFB)飞灰和CFB炉渣的质量比)对CFB灰渣抹灰砂浆2 h稠度损失率、抗压强度和体积稳定性的影响,并采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪对砂浆的微观形貌、元素分布和物相组成进行测试表征。结果表明,当水泥用量为5%、8%、12%(质量分数)时,CFB灰渣抹灰砂浆分别达到抹灰砂浆M10、M15、M20的强度等级。当胶凝材料用量一定时,随着水泥用量增大,砂浆2 h稠度损失率减小;当水泥用量一定时,随着灰渣比增大,砂浆2 h稠度损失率增大,膨胀效应减弱。CFB灰渣抹灰砂浆中生成的膨胀性钙矾石有效填充了颗粒之间的孔隙,从而提高砂浆的强度和体积稳定性。     

粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂耐磨性和强度的影响

研究了粉煤灰掺量对矿渣-水泥胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性和强度的影响.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%的粉煤灰后胶砂28 d、45 d和350 d耐磨性可增大也可减小,但当粉煤灰掺量≥20%时,均降低,且随粉煤灰掺量继续增加,不断降低.在矿渣-水泥胶砂中掺入10%粉煤灰后胶砂28 d、45 d强度减小,且随粉煤灰掺量继续增加,不断减小.在矿渣-水泥胶砂中掺入粉煤灰后,胶砂350 d强度可增加也可降低,取决于粉煤灰掺量和矿渣取代水泥量.随掺粉煤灰的矿渣-水泥胶砂强度增大,胶砂磨损率总体趋势减小,但并不单调减小.     

粉煤灰-矿渣微粉复合双掺对水泥砂浆抗酸雨侵蚀性能的影响

研究了粉煤灰、矿渣微粉复合双掺时对水泥砂浆的强度以及抗模拟酸雨侵蚀性能的影响。通过试验发现:随着粉煤灰、矿渣微粉总掺量的不断增加,砂浆强度逐渐下降;各不同配比的砂浆经pH值为4.0的模拟酸雨干湿交替循环腐蚀后的强度变化规律为先升高后下降;与纯水泥砂浆试件相比,如粉煤灰、矿渣微粉的掺入过高,则会降低试件的强度值,但是如以强度增长率来评价砂浆的抗酸雨侵蚀能力,则各不同比例的粉煤灰、矿渣微粉复合双掺等量取代水泥配制的砂浆的强度增长率均优于同等条件下纯水泥砂浆试件,即粉煤灰、矿渣微粉复合双掺对水泥砂浆试件在模拟酸雨条件下的强度发展有改善作用。     

粉煤灰、矿渣掺量对胶砂强度的影响

对不同粉煤灰、矿渣掺量的胶砂抗压、抗折强度进行了研究.结果表明,水泥胶砂中随粉煤灰取代水泥量增加,胶砂3d、28d抗压和抗折强度不断减小.水泥胶砂中随矿渣取代水泥量增加,胶砂3d抗压和抗折强度不断减小;当矿渣取代量小于55％时,胶砂28d的抗压和抗折强度均稍有提高,当矿渣取代量大于60％时,胶砂28d的抗压和抗折强度均...     

粉煤灰渣替代细骨料对砂浆混凝土强度及抗冻性影响

通过筛分和破碎两种方式分别获得粒径区间为0.6~1.18 mm、0.3~0.6 mm的粉煤灰渣,并用其等体积替代对应粒径区间的细骨料,分析粉煤灰渣对砂浆工作性和强度的影响,探究粉煤灰渣的最优替代粒径区间。结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法分析了粉煤灰渣替代细骨料后砂浆试件的强度变化机理。基于砂浆最优替代粒径区间结果,验证了砂浆混凝土试件的强度和抗冻性。研究结果表明:分别以筛分方式和破碎方式得到的0.3~0.6 mm粒径区间粉煤灰渣替代对应区间细骨料后,其砂浆试件强度均与基准组(未替代)基本一致;而以筛分方式得到的0.3~0.6 mm粒径区间粉煤灰渣替代对应区间细骨料后,其混凝土试件强度和抗冻性与基准组基本一致。在水泥提供的氢氧化钙环境下粉煤灰渣表面生成水化硅酸钙,从而增加了水泥和粉煤灰渣界面胶结强度,强化水泥与粉煤灰渣界面区域,凹凸不平的粉煤灰渣表面与水泥浆咬合嵌锁,保证了试件的强度。