玄武岩纤维对新型陶粒混凝土性能的影响研究

为研究玄武岩纤维掺量对陶粒混凝土性能的影响,制作了立方体试件、抗折试件和棱柱体试件,测得不同玄武岩纤维掺量下的吸水率和软化系数,7 d、14 d、28 d抗压强度和劈裂抗拉强度,28 d抗折强度、轴心抗压强度及静弹性模量。结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,各组软化系数均大于0.85;各龄期下的抗压强度在玄武岩纤维掺量为0时上下波动;7 d、14 d、28 d劈裂抗拉强度和28 d抗折强度均呈现先增加后减小的趋势;立方体抗压强度、轴心抗压强度和静弹性模量变化规律基本一致。基于本试验和相关论文中的立方体抗压强度和轴心抗压强度数据进行线性拟合,建立了陶粒混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度间的经验公式。     

EPS颗粒与玄武岩纤维对脱硫石膏性能的影响

通过在脱硫石膏中掺入膨胀聚苯乙烯(EPS)颗粒与玄武岩纤维,研究具有轻质与增韧性的脱硫石膏复合材料。结果表明,脱硫石膏中EPS颗粒的最佳掺量为0.9%;当玄武岩纤维掺量为1.6%时,EPS颗粒/脱硫石膏材料在干燥状态下的抗压与抗折强度分别为6.50 MPa和3.98MPa,与未掺纤维相比,强度分别提升35.98%和67.93%。在此条件下获得的EPS颗粒/脱硫石膏试块吸水率为25.81%,表观密度为0.834 g/cm³,EPS颗粒/脱硫石膏复合材料性能较优。     

磷石膏制备胶结材和混凝土的研究

以磷石膏作为掺合料替代部分水泥、添加聚羧酸减水剂,制备了胶结材和混凝土,并对其性能进行了研究。结果表明:掺入5%的磷石膏的胶砂试块的抗压抗折强度均满足P.O42.5水泥的指标要求,掺入10%~15%的磷石膏的胶砂试块抗压抗折强度能达到P.O32.5水泥的指标要求,胶砂试块的凝结时间及安定性均合格;采用磷石膏替代小于等于25%的水泥、添加2.0%~2.3%的聚羧酸减水剂可以配制C30混凝土,抗渗性能达到P12抗渗等级要求。     

玄武岩纤维改性脱硫建筑石膏研究

在脱硫建筑石膏中掺入不同长度、不同掺量的玄武岩纤维,探究玄武岩纤维对脱硫建筑石膏的扩展度、凝结时间、吸水率、软化系数、抗折及抗压强度的影响。结果表明,玄武岩纤维会大幅降低浆体扩展度,缩短其凝结时间,但对基体的吸水率和吸水速率影响较小;随着玄武岩纤维掺量的增加,硬化体的软化系数先降低后升高,抗折及抗压强度则先升高后降低,与长度的关系均不明显。在脱硫建筑石膏中掺入玄武岩纤维的较优参数为:长度9 mm、掺量0.7%。     

聚丙烯纤维对煤矸石混合料性能影响研究

在水泥粉煤灰稳定煤矸石混合料中掺加聚丙烯纤维改善其性能,在室内进行了混合料无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗弯拉强度及干缩性能实验,并与未掺入纤维组进行对比分析。结果表明：掺加聚丙烯纤维能够显著提高混合料后期无侧限抗压强度,但持续增加聚丙烯纤维掺量及纤维长度对提高混合料抗压强度的贡献性不大;混合料的间接抗拉强度随着纤维长度的增加呈先增后减趋势,抗弯拉强度随着纤维长度的增加呈半抛物线增长趋势,且在纤维长度一定的情况下,纤维掺量越大,抗拉强度提高效果越明显;聚丙烯纤维的掺入能够降低混合料的干缩系数及干缩应变,且在同一龄期,纤维掺量越大,混合料的干缩性能改善越明显。这为水泥粉煤灰稳定煤矸石混合料应用于路面基层提供了试验依据。     

磷石膏充填体强度试验研究

磷石膏堆放对环境产生极严重的污染,为了将其应用于充填采矿,对磷石膏和粉煤灰的物理化学性质进行了测试,探讨了磷石膏作充填料的可行性.对磷石膏的胶结体强度进行了系列试验,确定了开磷集团用砂坝矿公路下矿体安全开采的充填配比.     

短切玻璃纤维-甲基硅醇钠改性磷建筑石膏研究

采用正交试验的方法,评价了短切玻璃纤维长度、纤维掺量、甲基硅醇钠掺量3个因素对磷建筑石膏抗折强度、抗压强度、软化系数的影响。结果表明:短切玻璃纤维和甲基硅醇钠的复合改性可以有效提高磷建筑石膏的耐水性能。在短切玻璃纤维长度9 mm,掺量2%,甲基硅醇钠掺量1.5%时,磷建筑石膏的软化系数达到最优。     

水镁石纤维对模型石膏性能影响的研究

本文针对湖北荆门某石膏矿生产的半水石膏进行了水镁石纤维的添加试验研究,分别研究了水镁石纤维的添加对模型石膏的水膏比、初终凝时间以及抗折强度和吸水率的影响,找出添加含量对石膏制品强度等相关性能影响的规律,并确定使模型石膏强度等相关性能最好的纤维添加量.     

磷石膏作缓凝剂对油井水泥性能的影响

利用工业废渣磷石膏替代天然石膏作油井水泥的缓凝剂,对不同熟料细度及不同磷石膏掺量对G级高抗油井水泥强度及抗硫酸盐侵蚀等性能的影响进行了研究。结果表明,水泥石强度随着油井水泥熟料细度的增加而增加,当油井水泥熟料的细度达到400m2/kg时,水泥石强度较高;随着磷石膏掺量的增加,水泥石强度呈现缓慢上升趋势,同时表明磷石膏替代天然石膏对水泥石强度影响不大,磷石膏替代天然石膏对高抗油井水泥的抗硫酸盐侵蚀性能未造成不良影响。     

偶联时间对玄武岩纤维树脂混凝土强度的影响

研究了玄武岩纤维(BF)偶联处理时间对玄武岩纤维树脂混凝土(BFPC)材料的强度影响。分别对0 min、10 min、20 min、30 min、40 min偶联处理BF制备的BFPC材料进行单轴抗压和劈裂抗拉实验研究;通过扫描电镜（SEM）对不同偶联时间的BF表面及试件破坏断面中BF表面进行微观分析。结果表明：随着偶联处理时间的延长,BFPC的强度呈先升高后降低的变化趋势,确定了BF的最佳偶联时间为30 min。根据纤维增强复合材料理论,分析了BFPC的增强机理并建立了相应的数学模型,从理论方面阐述了偶联处理对BFPC强度的影响。     

玄武岩纤维树脂混凝土阻尼特性研究

为研究各因素对玄武岩纤维树脂混凝土阻尼的影响,采用正交试验方法研究了玄武岩纤维树脂混凝土阻尼特性随各因素用量的变化关系。实验表明:各因素对材料阻尼特性影响的显著程度由大到小依次为:树脂用量、玄武岩纤维用量、骨料用量及粉煤灰用量。综合考虑材料的阻尼及强度特性确定最优组分用量为:骨料用量79%、粉煤灰用量9.5%、树脂用量7%、玄武岩纤维用量0.4%,其阻尼比为5.155%,抗压强度为118.7 MPa。     

磷石膏制备高强石膏工艺研究

采用"半液相法"以磷石膏为原料制备α高强石膏。考察了蒸压温度、蒸压时间、料浆质量分数以及转晶剂的种类、掺量对抗折强度和抗压强度的影响,得出了磷石膏制备α高强石膏的最佳工艺。结果表明:蒸压温度为140℃,蒸压时间3 h,制样质量分数66.7%,硫酸铝用量为0.1%,三元羧酸用量为0.05%(以磷石膏质量计算)时可制备出抗压强度为34.7 MPa的高强石膏,符合α高强石膏JC/T 2008-2010强度标准。     

玄武岩连续纤维的性能及其复合材料的应用研究

玄武岩连续纤维物理和化学特性优越、用途很广,尤其是在复合材料中应用前景广阔.     

掺和料对磷石膏复合胶凝材料性能影响研究

研究主要掺和料矿粉及水泥单掺和复掺对磷石膏复合胶凝材料力学性能及耐水性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)、压汞法(MIP)探究影响机理。结果表明,水泥掺量为0~20%、矿粉掺量为0~40%时,水泥和矿粉的单掺对磷石膏抗压强度有负面影响,但可有效提升软化系数。水泥及矿粉复掺时,可显著提高磷石膏软化系数,使软化系数达到0.65以上;当水泥掺量为5.58%,矿粉掺量为20.00%时,磷石膏复合胶凝材料抗压强度达到最大值16.50 MPa;水胶比由0.6降低至0.3,可制备抗压强度为32.50 MPa,软化系数为0.87的高强耐水磷石膏复合胶凝材料。由SEM结果可知,水泥及矿粉的水化产物包覆在石膏晶体表面,可显著提升其耐水性;由MIP结果可知,矿粉与水泥复掺可增加小孔(3~50 nm)比例及孔弯曲度,大幅降低平均孔径,改善孔径分布,增加基体致密度,进而提升抗压强度。     

磷石膏充填体强度GA-BP神经网络预测模型

在测试磷石膏充填材料物理化学性能的基础上, 测定了不同配比充填体的强度, 用分形理论揭示了磷石膏充填体强度特征。研究表明, 磷石膏充填体强度与水泥含量、料浆浓度、粒径分形维数、孔隙分形维数及分维数相关率相关。根据充填体强度影响因素, 建立了磷石膏加粉煤灰作为充填料的充填体强度预测的BP神经网络模型。同时利用遗传算法优化BP神经网络的学习过程, 验算结果显示, GA-BP神经网络模型预测误差在4%以内, 具有较高的预测精度。     

贵州省玄武岩开发利用布局建议

贵州省玄武岩资源丰富,分布比较集中,勘查程度低,目前主要用于低附加值的建筑石材,但以玄武岩为原料生产的纤维材料等高附加值产品已经出现,如贵州石鑫玄武岩科技有限公司等两家企业投产的玄武岩纤维生产线并且产能已达1.5万吨以上。同时,已完成的“贵州省玄武岩分布特征及开发利用方向研究”初步圈定了47个面积约330平方公里的纤维用玄武岩开发区,为玄武岩的开发奠定了良好的基础。为更好地开发利用玄武岩资源,更好地将资源优势转化为经济优势,在前期工作的基础上提出了贵州省打造玄武岩纤维产业及资源布局的建议。     

磷石膏粒径及pH值对其复合胶凝材料的影响

利用大宗工业固体废物二水磷石膏和粉煤灰,加入少量水泥、生石灰等原料制备磷石膏基复合胶凝材料,研究了磷石膏的粒径以及pH值对胶凝材料凝结时间、强度的影响规律,采用SEM、XRD等测试方法对胶凝材料的水化产物、微观结构进行分析。结果表明:适当减小磷石膏粒径或增加磷石膏pH值,都会降低磷石膏基胶凝材料的用水量,缩短凝结时间,提高强度,并且通过蒸汽养护,最终可制备出28d强度超过40MPa,软化系数接近0.9的胶凝材料。     

玄武岩纤维增强PMC组分优化的实验研究

为优化玄武岩纤维对聚合物矿物混凝土(PMC)的组分配比,通过正交实验,制备玄武岩纤维增强PMC,分析了各因素对玄武岩纤维增强PMC抗压强度的影响。结果表明,各因素对玄武岩纤维增强PMC抗压强度的影响显著性由大到小依次为:黏合剂E44与E51质量比,玄武岩纤维加入量,骨料用量,玄武岩纤维长径比。推荐玄武岩纤维增强PMC的最佳组分为:黏合剂E44与E51质量比40∶60,玄武岩纤维加入量0.4%,骨料用量80%,玄武岩纤维长径比70,抗压强度为112.38 MPa。对最佳组分中的玄武岩纤维偶联处理后,PMC抗压强度又提高14.1%,达到128.23 MPa。     

磷石膏膏体充填材料强度优化配比试验研究

为研究贵州开磷矿业总公司采用磷石膏和黄磷渣胶结充填采空区的可行性, 在实验室测试了磷石膏及黄磷渣的主要物理化学性质, 制备了不同浓度不同配比的充填料浆, 并测试其坍落度、泌水率和不同龄期的单轴抗压强度。采用正交试验设计优化磷石膏膏体配比, 并采用Mathematica对强度数据进行拟合, 得出本次试验的最优结果为;磷石膏膏体充填料的最优质量比为黄磷渣∶磷石膏=1∶4, 添加CaO质量为5%, 磷石膏膏体质量浓度为67%~68%。在该配比条件下, 磷石膏膏体充填体28 d单轴抗压强度为2.15~3.42 MPa, 可满足矿山安全生产需求, 并显著降低料浆泌水率。