基于密实堆积的C100混凝土制备与构件成型试验

C100高强混凝土的制备依赖于原材料自身特性及胶凝材料的组合设计。在选定机制砂、反击破花岗岩碎石基础上,重点对胶凝材料的密实堆积技术展开试验研究。结果表明,胶凝体系中须引入超细粉这种区别于普通混凝土的胶凝材料,本文中的超细粉料微珠掺量在20%时,胶凝体系达到密实堆积程度,复合胶凝体系的D50为3.44μm,制备的混凝土28d强度达到110MPa以上,满足C100强度要求。     

磷酸镁水泥在生态透水混凝土中应用研究

采用磷酸镁水泥作为胶凝材料,与不同级配的骨料复合制备生态透水混凝土,分别探讨了胶凝材料体积掺量和骨料粒径对透水混凝土不同龄期抗压强度、抗折强度、孔隙率和透水系数的影响,并基于大粒径的透水混凝土进行了植草试验。研究结果表明:磷酸镁水泥具有较高的粘结强度,透水混凝土受压破坏大部分是由于骨料之间的点接触产生的局部应力导致骨料破坏。磷酸镁水泥制备的透水混凝土28 d抗压强度为25.8 MPa,抗折强度为5.6 MPa,透水系数为8.83 cm/s,同时具有良好的植生特性。     

胶凝材料的复合改性及在透水混凝土中的应用

在复合硅酸盐水泥中复配适量的硅灰、乳胶粉和粉体聚羧酸减水剂,制备出了一种适用于透水混凝土的改性胶凝材料,其最佳配比为水泥91%,硅灰6%,乳胶粉和减水剂各1.5%。利用改性胶凝材料制备透水混凝土,研究了水胶比和骨胶比对透水混凝土性能的影响。结果发现,随着水胶比的增大透水混凝土的抗压强度先升高后降低,当水胶比为0.25时,28d抗压强度达到了33.6MPa,而透水系数逐渐降低;随着骨胶比的降低透水混凝土的抗压强度逐渐升高,而透水系数呈降低趋势。     

地聚物透水混凝土的性能研究

采用粉煤灰、矿渣部分替代或全部取代水泥制备了多种胶凝材料体系的透水混凝土,研究了不同胶凝材料体系对透水混凝土抗压强度和透水性能的影响。结果表明：使用增强剂改良的水泥基透水混凝土具有较好的透水性能,但力学性能可以进一步提高;在低碱度情况下,水泥-矿渣复合体系中水泥水化产物仍然起主要作用,矿渣的的用量增加反而降低基体的力学性能,但透水性能却在一定程度上得到优化;碱激发矿渣/粉煤灰体系,在矿渣含量较大时（>50%）,其力学性能明显优于水泥基透水混凝土,同时可取得较好的透水性能。     

矿渣-海水湿排粉煤灰复合胶凝材料的制备研究

通过优化配合比组分、粒级设计和使用外加剂,制备出一种高掺量矿渣、粉煤灰且使用水泥熟料较少的矿渣-海水湿排粉煤灰基复合胶凝材料。研究了独特的粉磨方式所制备的复合胶凝材料、石膏掺量、矿渣与粉煤灰的掺量及比例对复合高性能胶凝材料体系强度的影响,初步阐明了复合胶凝材料的活性与级配协同优化效应。复合胶凝材料胶砂水胶比为0.33时具有较好的流动度,胶砂试块养护28d抗压强度可以达到53.53MPa,抗折强度达到13.92MPa,并具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能,其氯离子含量符合国家使用标准。     

湿选钢渣尾泥的机械活化及其在混凝土中的应用

为实现湿选钢渣尾泥的大规模资源化利用,通过机械活化方法制备钢渣尾泥复合胶凝材料,以铁尾矿和废石为骨料制备C40混凝土,并研究钢渣尾泥复合胶凝材料对混凝土性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、扫面电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）等微观测试手段分析钢渣尾泥复合胶凝材料的水化机理。结果表明：钢渣尾泥比表面积为490 m2/kg时,胶凝材料中钢渣尾泥掺量30%、矿渣55%、脱硫石膏15%条件下,C40混凝土的28 d抗压强度可达42.16 MPa,满足混凝土强度设计要求。复合胶凝材料的水化产物主要为AFt和C-S-H凝胶,随着水化龄期的增加,C-S-H凝胶大量生成并与AFt晶体紧密交织,保证了混凝土的强度增长。     

环氧树脂对透水混凝土力学性能及抗冻性的改善

水泥基无砂透水混凝土属于脆性材料,推广应用受到限制,拟用环氧树脂改善透水混凝土的力学性能及抗冻性。试验中以水性环氧树脂为有机胶凝材料,与水泥复合制备无砂透水混凝土。结果表明,掺入适量的环氧树脂能大幅度改善无砂透水混凝土的强度、韧性和抗冻性。综合考虑力学性能、抗冻性、透水性和经济性等因素,环氧树脂掺量宜取1%左右。     

冶金渣制备生态型人工鱼礁混凝土的试验研究

通过正交试验研究了矿渣钢渣熟料石膏体系胶凝材料的强度。胶凝材料正交试验表明：矿渣：钢渣的复合比为7∶1,矿渣和钢渣的比表面积分别为480 m 2·kg -1和550 m 2·kg -1,并与10%的水泥熟料和10%的脱硫石膏复合的胶凝材料具有较高的强度。以优化后的胶凝材料代替水泥,并以热闷法稳定化的钢渣颗粒为骨料,可以制备出抗压强度达到65 MPa以上的人工鱼礁混凝土。利用XRD和SEM方法分析胶凝材料的水化过程,结果表明,水化反应主要生成AFt相和C-S-H凝胶,钢渣、水泥熟料和脱硫石膏的协同作用对矿渣的火山灰活性反应具有重要促进作用。     

C100高强混凝土设计制备的试验研究

该文在优选胶凝材料体系、地材体系的基础上,分析水胶比对C100高强混凝土强度的影响,通过配合比优化确定最佳配合比。研究表明：采用P.Ⅱ52.5R硅酸盐水泥、硅灰、S95粒化高炉矿渣粉、粉煤灰微珠的胶材体系,搭配母岩强度为180MPa的玄武岩碎石,胶凝材料用量600kg/m³、硅灰掺量6%、水胶比为0.20制备的C100高强混凝土强度达到120MPa以上,坍落度达260mm,扩展度达660mm,倒筒时间8s左右。研究可为C100高强混凝土的制备和工程应用提供参考。     

大掺量矿粉配制C30混凝土的研究

系统研究了矿粉掺量对胶凝材料体系基本性能的影响,认为矿粉掺量达到70%时,复合胶凝材料的性能仍能满足P·O32.5的要求。采用搅拌站常用的C30混凝土配合比,利用制备的复合胶凝材料配制混凝土,其工作性能良好,早期抗压强度略低于常规配方的混凝土,但后期抗压强度高于常规配方的混凝土,28 d抗压强度符合GB 50107—1010《混凝土强度检验评定标准》对C30混凝土的要求。     

水泥混凝土路面修补砂浆的制备

以普通硅酸盐水泥与快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料制备水泥混凝土路面修补砂浆,通过加入减水剂、自制早强剂改善砂浆流动性,提高砂浆早期力学性能。实验结果表明:普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥比例为85%:15%时,胶凝材料有合适的凝结时间。减水剂的加入降低了砂浆中水胶比,在一定程度上提高了砂浆的力学性能,通过加入自制早强剂提高了修补砂浆的早期力学性能。制备的修补砂浆1d抗折强度和抗压强度分别达到4.05、19.00MPa,28d抗折强度和抗压强度分别达到20.18、82.46 MPa,具有良好的力学性能。     

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。     

清水混凝土力学性能及配合比优化试验研究

通过采用大掺量矿物掺合料制备清水混凝土,系统研究了胶凝材料与矿物掺合料对力学性能的影响,并根据不同矿物掺合料掺量条件下胶凝材料用量与28 d抗压强度关系线性回归得到不同强度等级混凝土的推荐配合比。试验结果表明:当矿物掺合料种类相同时,矿物掺合料掺量越大,清水混凝土后期强度增长幅度越大;在矿物掺合料占胶凝材料总量的40%,其中硅灰掺量为3%时,清水混凝土抗压强度值最大,最大值达到了72.7 MPa。     

铁尾矿石透水性混凝土制备及性能研究

利用铁尾矿石制备透水性混凝土,不仅提高了铁尾矿资源化利用率,而且助力了"海绵城市"的建设。研究了不同集灰比(A/B)和细集料掺入条件下,铁尾矿石透水混凝土的力学性能和透水性能。结果表明:铁尾矿石作为粗集料配制透水混凝土是可行的;透水混凝土抗压强度随集灰比的增大而相对减小,透水系数随集灰比的增大而增大;掺入5%的细集料可明显改善铁尾矿石透水混凝土的强度,其中A/B=3.5时,相对于无砂透水混凝土,强度提高了62.6%,达到32.2 MPa,透水系数为2 mm/s,性能较佳。     

玻璃微珠对OPC-SAC体系复合胶凝材料性能的影响及在3D打印中应用

通过在OPC-SAC体系和矿物掺合料组成的复合胶凝材料中掺入中空玻璃微珠,制备出了符合挤出式建筑3D打印要求的材料。实验结果表明,复合胶凝材料体系初凝时间为11~19 min,终凝时间为20~45 min;3 d抗压强度为50~70 MPa,3 d抗折强度为5~7 MPa,28 d抗压强度为60~90 MPa,28 d抗折强度为7~12 MPa;可满足建筑3D打印的可挤出性、可建造性和可连续性的要求。     

无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料强度影响因素研究

针对矿渣、粉煤灰的成分及特点,研制了一种无熟料矿渣粉煤灰胶凝材料,并对其强度影响因素、水化性能进行了研究。结果表明,加入70%矿渣,15%粉煤灰,10%石膏,5%复合激发剂,可以制备性能较好的胶凝材料,28d抗压强度可达到58.21MPa。     

矿渣粉煤灰复合胶凝体系的试验研究

本文通过优化组分设计和添加剂的使用,制备了一种高掺量矿渣粉煤灰复合胶凝体系．并研究了物料粉磨方式、石膏品种及掺量、混合材的掺量及比例对复合胶凝体系强度的影响。结果表明,复合胶凝体系强度可达复合水泥42．5R标准,水化热较低并具有良好的抗硫酸盐侵蚀和干缩性能,由其配制的混凝土具有良好的抗渗性能。     

复合胶凝材料对轻集料混凝土力学性能影响研究

以粉煤灰、矿粉等工业废渣作为掺合料部分取代水泥,配制成复合胶凝材料,结合陶粒陶砂作为骨料制备轻集料混凝土,研究复合胶凝材料对轻集料混凝土力学性能的影响。结果表明:利用复合胶凝材料配制的轻集料混凝土28 d抗压强度与纯水泥基准配合比保持在同一等级的条件下,干表观密度显著下降。当复合胶凝材料配合比为水泥∶矿粉∶电石渣∶脱硫石膏=5∶3∶1∶1时;制备的LC30轻集料混凝土28 d抗压强度和干表观密度分别达到31.1 MPa和1 483 kg/m3。     

超高抗折钢纤维混凝土配制及工程应用

结合工程实例,采用特制钢纤维、高性能复合掺合料等原材料进行配合比设计,通过混凝土配合比正交试验,以混凝土施工性能和力学性能作为评价指标,优化了砂率、水胶比、胶凝材料用量、钢纤维掺量等影响因素。试验结果和工程应用表明,特制钢纤维能显著提高混凝土的抗折强度,高性能复合掺合料能改善拌合物的粘聚性,按照砂率为41%,水胶比为0.30,钢纤维体积掺量为2.5%,胶凝材料用量为630 kg/m~3的配合比,能够配制出抗折强度达到20 MPa的超高抗折钢纤维混凝土。     

磨细石灰石粉配制超早强、高强混凝土

研究了用石粉及其与矿渣复合配制早强、高强混凝土。结果表明,石粉掺量在15%以下时有利于抗压强度和抗折强度的发展。用10%的石粉和10%的矿渣的复合时,复合效应优良,当胶凝材料用量为540kg/m3时,7d抗压强度达到了90MPa,28d抗压强度在100MPa以上。