化学激发硅灰强化钢渣基胶凝材料的微观结构及力学性能

化学激发钢渣基胶凝材料的抗压强度低,难以满足建筑材料对强度的要求;通过掺入少量硅灰以加速其水化反应,改善化学激发钢渣基胶凝材料的力学性能.当碱激发剂Na2SiO3·9H2O用量11wt％,硅灰掺量10wt％时,碱激发硅灰-钢渣基胶凝材料在室温养护28 d后,其抗压强度达56.7 MPa,较不掺硅灰的胶凝材料强度提高了59.72％.XRD、SEM及MIP结果表明:钢渣在碱激发作用下,随龄期的延长,氢氧化钙量逐渐减少,无定形的水化产物增多,微观结构更加致密,加入硅灰后,最可几孔径明显减小,无害孔的数量明显增多,导致其强度大幅度提高.     

硅灰对嵌缝胶泥的性能影响

为了提高嵌缝胶泥的力学性能,采用硅灰对嵌缝胶泥进行改性,分析了硅灰在不同掺量和不同龄期抗折、抗压强度.选取硅灰掺量为5％的试样作为研究对象,使用SEM、压汞仪分析其微观结构,进行微观机理研究.试验结果表明:掺加硅灰对嵌缝胶泥的抗折、抗压强度有一定的提高作用.硅灰掺量为5％时嵌缝胶泥的总孔隙率有大幅度下降,最可几孔径大幅度减小,水化产物更致密.其60d的抗折强度为13.07 MPa,抗压强度为92.0 MPa.     

碱激发硅灰-粉煤灰基矿物聚合物的研究

本文在碱激发粉煤灰矿物聚合物的基础上,研究了在粉煤灰中掺人适量硅灰形成碱激发硅灰-粉煤灰基矿物聚合物的性能.结果表明,当碱激发剂Na2SiO3·9H7O用量20wt%,硅灰掺量10wt%时,碱激发硅灰-粉煤灰基矿物聚合物在室温养护下抗压强度达到58.83 Mpa,较不掺硅灰的矿物聚合物强度提高了72%.X衍射分析表明,形成的矿物聚合物为无定形矿物相,SEM微观形貌分析表明,掺入硅灰后,矿物聚合物的微观结构更加致密,其强度大幅度提高.     

硅灰对HPMC改性水泥砂浆性能的影响

研究硅灰对羟丙基甲基纤维素(HPMC)改性水泥砂浆的工作性能、力学性能及孔结构的影响。结果表明:(1)当硅灰掺量2%时,流动度和稠度相对基准组略有提高。当硅灰掺量为4%~10%时,新拌水泥砂浆的流动度和稠度呈现递减的趋势,且硅灰最大掺量10%时,流动度和稠度明显降低并出现空洞。(2)硅灰对HPMC改性水泥砂浆3 d龄期的抗折和抗压强度影响不大,但能显著提高28 d龄期的抗折和抗压强度;当硅灰掺量为8%和10%时,28 d龄期试件的抗折强度提高了19%,抗压强度提高了40%。(3)随着硅灰掺量的增加,HPMC改性水泥砂浆新拌砂浆表面气泡不断减少,28 d龄期试样断面的孔结构不断优化。硅灰掺量为8%和10%时,新拌浆体表面气泡最少,试样断面孔结构达到最佳状态。     

石膏、硅灰对硅酸盐胶凝材料早期抗压强度的影响

为了研究石膏、硅灰对硅酸盐胶凝材料早期强度的影响,分别测试了石膏、硅灰不同掺量下的胶凝材料的4 h、1 d、28 d的抗压强度。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了水化产物的微观结构特征。研究表明,在一定的试验范围内,胶凝材料的抗压强度随石膏的增加而变大,掺量为0.75%时最佳,4 h和1 d的抗压强度分别达到5.8 MPa和63.4 MPa;硅灰掺量从0%增长到15%,胶凝材料的各龄期抗压强度均随掺量的增加而呈增长趋势;硬化浆体的微观结构特征表明,一定的试验范围内,石膏使体系中的AFt数量增加,硅灰使体系中的C-S-H凝胶增多,且硅灰未水化的细小颗粒体有效填充硬化浆体的孔隙。     

海水和矿物掺合料对硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响

本文研究了不同拌和水以及海水拌和时粉煤灰和硅灰掺量对硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆力学性能和表观孔隙率以及净浆凝结时间、化学收缩、孔溶液pH值和氯离子结合能力等的影响,并通过XRD、SEM和EDS分析水泥水化产物和微观结构。结果表明,海水能加快SAC早期水化并提高其早期强度,但后期强度和淡水拌和时无明显差别。粉煤灰和硅灰均会延长SAC凝结时间,对早期抗压强度不利,而掺加质量分数为5.0%和7.5%的硅灰能提高SAC砂浆28 d抗压强度。硅灰掺量增加时会提高用水量和表观孔隙率,降低流动性,使水泥化学收缩增大,降低净浆pH值且减少氯离子结合量;粉煤灰能够提高砂浆流动性,减少水泥化学收缩,但掺量越大对SAC砂浆抗压强度和抗折强度越不利,掺质量分数为10%的粉煤灰可小幅提高氯离子结合量且减小表观孔隙率。     

硅灰改性膨胀型阻燃剂的阻燃机理

以聚磷酸铵、季戊四醇、尿素为阻燃体系,聚酯树脂为基料,加入不同掺量的硅灰,制备硅灰改性膨胀型阻燃剂.通过锥形量热仪、扫描电子显微镜及热重分析仪,对硅灰改性膨胀型阻燃剂的阻燃性能、微观形貌及阻燃机理进行分析,确定最佳硅灰掺量.结果表明:硅灰掺量为2 wt％时样品的阻燃效果最佳,其可使热释放速率峰值和平均热释放速率值最小,火焰强度最低,耗氧量最少,二氧化碳释放量最少;分析样品燃烧后的微观形貌可知硅灰有助于形成更加致密平滑的炭层,其中硅灰掺量为2 wt％时炭层结构最致密完整;热重结果表明硅灰改性膨胀型阻燃剂具有耐高温性,即硅灰的加入能有效降低失重温度,减少试样质量损失,提高其阻燃性能.     

硅灰掺量对预制混凝土界面黏结性能影响研究

为提高砂浆垫层与预制混凝土墩柱、承台界面间的黏结性能,在连接处涂刷一层界面剂,采用水泥净浆为基准,以不同硅灰掺量为变量,研究硅灰掺量对预制混凝土界面黏结性能的影响,通过实验分别测试了抗折强度、抗压强度、劈拉强度及剪切强度。结果表明,从力学性能上看,同一龄期下,抗折及抗压强度均随着硅灰掺量的增加呈现先提升后下降的趋势,硅灰掺量为8%时的抗折与抗压强度值最大,分别为9.5,63.6 MPa,表现为力学性能最好;从黏结性能上看,劈拉及剪切强度均随着硅灰掺量的增加出现先增加后减小的现象,掺量为8%时,28 d强度值分别为1.7 MPa和1.65 MPa,黏结性能最优,28 d强度增长率较7 d分别提高了40%和65%。综合分析力学性能和黏结性能,得出硅灰掺量为8%时,界面黏结效果最优。     

粉煤灰/硅灰复合掺合料对水泥净浆性能的影响

研究了水泥标准稠度用水量、粉煤灰掺量、硅灰掺量、粉煤灰与硅灰双掺对水泥净浆性能的影响.结果表明,硅灰使水泥净浆需水量明显增加,粉煤灰、硅灰双掺可克服单掺粉煤灰早期强度低的缺点,短期内能提高水泥净浆的抗压强度.     

硅灰对钢纤维混凝土耐久性能的影响研究

为提高钢纤维混凝土耐久性能,采用复掺的方式,选择高品质的硅灰掺入到钢纤维的混凝土结构中。在保证基准配合比相同的情况下,通过不同的硅灰与钢纤维配合比,探讨硅灰对钢纤维混凝土耐久性能的影响。通过实验结果表明,随着硅灰掺入钢纤维混凝土量的增加,混凝土的抗折强度、抗压强度和劈裂强度、抗冻性能都明显提高,并在12%硅灰+1.2%钢纤维时达到最大。     

硅灰对碳纤维混凝土强度及电阻率影响研究

通过在碳纤维混凝土中加入硅灰,研究了硅灰对碳纤维混凝土抗压强度、抗折强度和劈裂强度的影响规律,同时研究了硅灰对碳纤维混凝土电阻率的影响作用。结果表明:碳纤维混凝土相对素混凝土,抗压强度降低了5.9%,抗折强度提高了25.8%,劈裂强度增加了了21.1%;加入硅灰后,碳纤维混凝土抗压强度、抗折强度和劈裂强度都有所增加;10%硅灰掺量时,抗压强度增加了39%,抗折强度提高了40.6%,劈裂强度提高了34.3%。加入硅灰后碳纤维混凝土电阻率也明显降低,3 d时两者电阻率降低了8.6Ω,随着时间的推移,差值越来越小。说明硅灰对碳纤维混凝土的电阻率也有明显作用,进一步证明了加入硅灰可以有效提高碳纤维在混凝土中的分散性。     

改性压实水泥抗压强度影响因素的研究

采用ＤＳＰ原理和压实技术相结合，掺加硅灰和ＣａＣＯ３等细颗粒矿物外加剂改变压实水泥材料基质。研究了成型压力、细粉掺量、养护制度等因素对压实水泥强度的影响。结果表明，掺加适量硅灰和提高成型压力可显著提高压实水泥的抗压强度，掺加ＣａＣＯ３对强度无明显影响；压实水泥存在最佳养护龄期，超过此龄期强度倒缩。     

低温养护下矿物掺合料湿喷混凝土力学性能及配比优化研究

为系统研究粉煤灰掺量、硅灰掺量及养护温度对湿喷混凝土力学性能的影响规律,通过设计正交试验对湿喷混凝土抗压强度进行极差和方差分析。结果表明:湿喷混凝土抗压强度随养护龄期增加而增大,但抗压强度增幅随养护龄期延长而减弱;增加硅灰和粉煤掺量均能有效提高湿喷混凝土抗压强度,但粉煤灰掺量超过10%(质量分数,下同)后,粉煤灰掺量的增加对混凝土后期抗压强度没有显著的影响;三因素对湿喷混凝土抗压强度影响程度顺序为硅灰掺量>养护温度>粉煤灰掺量;湿喷混凝土抗压强度对矿物掺合料的敏感性与养护温度呈正相关,增大养护温度能够提高矿物掺合料对湿喷混凝土抗压强度的改善效果;随着养护温度的提高,团絮状胶凝物质大量生成,水化产物黏结得更为密实,混凝土的抗压强度和承载性能得到进一步增强;构建多元非线性回归模型能够对混凝土抗压强度进行预测,并且湿喷混凝土在硅灰掺量、粉煤灰掺量及养护温度分别为15%、15%和10 ℃时具有最佳的抗压强度。     

海水环境下矿物掺合料对硫铝酸盐水泥的水化影响

研究了海水环境下掺入硅灰、粉煤灰、矿渣对硫铝酸盐水泥抗压强度、化学收缩和水化产物的影响规律.结果表明:当硅灰的掺量为2.5%时,水泥浆体的抗压强度比空白组高.矿渣掺量为10%的水泥浆体28 d抗压强度明显超过掺入硅灰和粉煤灰时的强度,60 d强度高于空白组.掺入2.5%硅灰后,水泥浆体的化学收缩增大;在水化早期,粉煤灰和矿渣的火山灰活性很低,导致水泥浆体的化学收缩降低.掺入10%硅灰加快了硫铝酸盐水泥3 d水化反应,钙矾石生成量增多,水泥浆体早期强度比掺其它掺合料有所提高,但体积过快膨胀会破坏其内部结构,对水泥浆体的强度发展不利.     

辅助胶凝材料对预应力高强混凝土管桩强度及工艺的影响

为优化混凝土管桩生产工艺,以硅灰(SF)和偏高岭土(MK)作为辅助胶凝材料,研究硅灰和偏高岭土对不同蒸养时间下混凝土抗压强度的影响,并使用X射线衍射(XRD)和扫描式电子显微镜结合能量色散谱(SEM-EDS)分析其水化产物及微观结构。通过Design-Expert8.0软件设计Box-Behnken试验,以硅灰掺量、偏高岭土掺量和蒸养时间三个因素为自变量,蒸养混凝土抗压强度为响应值,构建多因素回归方程模型。结果表明:硅灰掺量为胶凝材料质量分数8%时,对抗压强度略有提高,提高幅度为6.2%,达到83.6 MPa;5%、8%和10%(质量分数)掺量的偏高岭土均可提高蒸养混凝土的抗压强度,蒸养4 h、8 h、12 h时,10%掺量的偏高岭土对混凝土抗压强度的提升幅度依次为15.6%、13.2%和13.6%,蒸养4 h、8 h和12 h对混凝土抗压强度影响不大。XRD和SEM-EDS结果表明,硅灰和偏高岭土均消耗了Ca(OH)₂,提升了水泥早期水化程度,可以改善内部孔结构。通过响应面法建立模型可以预测,当硅灰质量分数为6.6%、偏高岭土质量分数为10%、蒸养时间为8.6 h时,混凝土抗压强度最高,达到104.8 MPa,且具有较高置信度。     

硅灰加入量对含均质料的耐磨可塑料性能的影响简

为了分析硅灰加入量对含均质料的耐磨可塑料性能的影响,以60%均质料、20%特级矾土粉和氧化铝微粉、5%粘土、15%磷酸二氢铝和促硬剂为基础配方,分别用1a、2a、3a质量分数的硅灰替换等量的粘土搅拌后捣打成型。分别经烘干,850℃、1100℃热处理后,检测常温耐压强度、烧后永久线变化和磨损量。结果表明：1）由于硅灰的填充润滑作用,提高了可塑料的塑性,改善了施工性能;2）硅灰加入量从0增加到3a,110℃烘干和1100℃热处理后,耐压强度随着硅灰加入量增加而增大;3）随着硅灰加入量的增加,对烧后线变化无明显影响;4）引入少量的硅灰对耐磨性能影响不大,但当硅灰加入3a时,耐磨性能显著降低。     

活性掺合料对环氧树脂修补砂浆综合性能的影响

为了探究活性掺合料对环氧树脂修补砂浆的改性效果,为修补工程应用提供依据.研究硅灰和粉煤灰对环氧树脂修补砂浆力学性能、粘结强度、尺寸稳定性和抗冻性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)和压汞法探究和分析影响机理.结果表明:环氧树脂使砂浆抗压强度降低,掺入硅灰可补偿强度损失,掺粉煤灰砂浆的强度随龄期增加而增加,但其中28 ...     

硅灰掺量对免烧粉煤灰陶粒性能的影响

以粉煤灰为原料,辅掺硅灰制备了碱激发免烧陶粒。采用筒压强度试验、吸水率试验、含泥量试验、磨破率试验、耐腐蚀试验、X射线衍射仪和扫描电子显微镜试验,系统地研究了硅灰掺量对陶粒性能的影响。结果表明,3 d、7 d、14 d龄期时,随着硅灰掺量增加,粉煤灰陶粒的筒压强度呈逐渐增加趋势,磨破率与吸水率呈逐渐下降趋势,耐腐蚀性能也得到提高。当硅灰掺量为15%和20%(质量分数)时,龄期为14 d时,陶粒的筒压强度分别达到19.43 MPa和20.37 MPa。由微观分析知,适量的硅灰掺量可以提高粉煤灰的水化程度,增加陶粒结构密实性,但当掺量达到15%~20%时,水化程度有所减弱。