矿渣碱激发胶凝材料固化盐渍土试验研究

为解决盐渍土路基铺设存在的溶陷、变形等问题,采用矿渣碱激发胶凝材料固化的方法对盐渍土的综合性能进行优化。通过击实试验和无侧限抗压强度试验研究了矿渣碱激发胶凝材料对盐渍土抗压强度的影响,并利用XRD和SEM分析了试样的物相组成和微观形貌。结果表明,矿渣碱激发胶凝材料固化盐渍土效果显著,掺入适量矿渣碱激发胶凝材料盐渍土的抗压强度和水稳定性显著改善,反应产物中C-S-H凝胶相含量明显增多,形成了结构稳定的胶凝-网状混合结构。水化反应生成了新的水化产物片状晶体和针棒状晶体,形成了C-S-H凝胶相和钙矾石的结构。     

碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率及机理

通过浸出率试验、SEM及吸附试验,研究了碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率,分析其固化机理。结果表明,碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率受碱种类、碱当量以及矿物掺合料的影响。在3.0%~6.0%范围内,随着碱当量的增加,碱矿渣复合胶凝材料固化Sr 2+的效率逐渐提高;Na2O当量相同时,水玻璃作碱组分的胶凝材料固化Sr 2+的效率优于NaOH作碱组分的胶凝材料;硅藻土部分替代矿渣所得胶凝材料固化Sr 2+的效果优于高岭土、沸石粉,且随着硅藻土掺量的增加,固化基体对Sr 2+的固化效果逐渐增强。其原因为硅藻土对Sr 2+的吸附效果较好并能有效改善固化基体的微观结构。     

苯丙乳液/VAE乳液对碱激发矿渣胶凝材料性能的影响研究

研究了0～4%掺量的苯丙乳液和VAE乳液对碱激发矿渣胶凝材料工作性能、抗压强度的影响。结果表明,苯丙乳液能有效提高碱激发矿渣胶凝材料的流动性,延长其凝结时间,但会明显降低其抗压强度;VAE乳液在同掺量情况下缓凝效果弱于苯丙乳液,对碱激发矿渣胶凝材料的流动性无明显改善效果,但对28d抗压强度的影响较小。     

矿渣掺量及激发剂模数对偏高岭土基地聚物常温固化的影响

将粒化高炉矿渣(GGBFS)掺入偏高岭土(MK)中,研究了矿渣掺量对具有常温固化能力胶凝材料稠度、凝结时间及力学性能的影响,并通过X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FTIR),扫描电镜(SEM)等分析手段研究了偏高岭土-矿渣复合体系的反应机理.结果表明:将矿渣掺入偏高岭土能减小浆体的稠度,缩短其凝结时间;偏高岭土-矿渣复合体系可在常温下固化,得到具有较高强度的硬化浆体;在碱激发作用下偏高岭土-矿渣复合体系发生了地质聚合反应和矿渣水化反应,生成了N-A-S-H凝胶与C-S-H凝胶共存的结构;激发剂模数和偏高岭土与矿渣的质量比是影响反应产物强度的主要因素——矿渣掺量不高于40%(质量分数)时,反应产物的强度随激发剂模数增大而降低;矿渣掺量超过60%后,反应产物强度随激发剂模数增大而提高.     

油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的研究

研究了利用油页岩渣-矿渣制备碱胶凝材料的方法,讨论了油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的强度、强度增进率和凝结时间及其主要影响因素,同时测试了油页岩渣的组成结构和活性指标,并对油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物与作用机理进行了分析.结果表明:油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物主要为无定形硅铝酸盐物质形成的网络结构,成分以Si,O为主,Ca,Al,Na次之;利用油页岩渣与矿渣复合可合理调整碱胶凝材料组成中Ca与(Si+Al)的比值(摩尔比),使之具有优良的抗压强度且减少碱激发剂用量.     

碱激发矿渣胶凝材料综述

本文总结了近几年来碱激发矿渣胶凝材料研究的各类成果,涉及碱激发矿渣胶凝材料中发生的碱硅反应,碱激发矿渣胶凝材料的耐久性、干缩特性、膨胀性能、水玻璃的模数对碱激发矿渣胶凝材料性能的影响。     

矿物掺合料对碱矿渣粉燥灰胶凝材料改性研究

研究沸石粉和偏高岭土2种矿物掺合料对固态碱矿渣粉煤灰胶凝材料的改性效果.结果表明,偏高岭土对碱矿渣粉煤灰胶凝材料的抗压强度具有明显增强效果,但降低了抗折强度:沸石粉对抗压强度和抗折强度均有增强作用;作为碱矿渣粉煤灰胶凝材料的活性掺合料,沸石粉优于偏高岭土,具有进一步研究的价值:偏高岭土和沸石粉在碱矿渣粉煤灰胶凝材料中发挥的强度优势不及矿渣粉煤灰混合料明显.     

碱矿渣水泥的水化机制,性能和应用

一、引言碱矿渣水泥是一种新颖的胶凝材料,国内已进行了较多的研究、但对这种胶凝材料的水化机制的研究都不够深入,所研究的体系也较单一。本文在以往研究的基础上,对碱矿渣水泥的水化机制、性能与应用等作些探讨。二、碱矿渣水泥的水化硬化机制 1.水玻璃矿渣水泥该体系中的碱组分为液态水玻璃。液态水玻璃可看成是氢氧化钠与含水硅酸钠的溶     

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。     

碱矿渣粉煤灰胶凝体系的凝结硬化特性研究

为研究碱矿渣粉煤灰胶凝体系的凝结硬化特性,在粉煤灰与矿渣的比值(Flyash-Slag Ratio,FSR)为0.6、碱掺量(Alkali Content,AC)为6.0%、复合碱组分间的比例n=1.3的配合比参数情况下,制备了碱矿渣粉煤灰胶凝材料,在研究其流变学特性的基础上,测试了其凝结硬化特性,并研究三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠四种物质对其凝结硬化特性的影响.结果表明:碱激发剂的温度对净浆的流变学性能具有较大的影响;在某一配合比下制备的碱矿渣粉煤灰胶凝材料在t=40℃时,标准稠度用水量为28%,凝结时间正常;三聚磷酸钠是一种优质的外加剂,三聚磷酸钠的掺量变化对凝结硬化特性影响较大,但保水效果无明显影响,在施工应用时,需要根据具体用途选择掺量.     

碳酸钙晶须对碱矿渣胶凝材料的减缩增强作用

针对碱矿渣胶凝材料易收缩开裂等问题,采用一种新型微米级纤维——碳酸钙晶须对碱矿渣胶凝材料进行减缩增强,研究了碳酸钙晶须掺量对碱矿渣胶凝材料流变性能、抗压强度和干燥收缩的影响,并探究其显微增强机理.结果表明：微米级碳酸钙晶须的掺入对碱矿渣胶凝材料流动性影响较小,当碳酸钙晶须掺量为3%时,其新拌浆体塑性黏度为12.33 Pa·s,较未掺碳酸钙晶须的对照组仅增长14.48%,其硬化浆体28 d抗压强度可达105.8 MPa;碱矿渣胶凝材料的干燥收缩率随着碳酸钙晶须掺量的增加而降低,当碳酸钙晶须掺量为5%时,其28 d干燥收缩率仅有0.87%,较未掺碳酸钙晶须的对照组降低32.56%;碳酸钙晶须与基体紧密结合,在基体受力破坏时分散其所受应力,提升了碱矿渣胶凝材料的力学性能;碳酸钙晶须在体系内部的桥接作用能够有效延缓碱矿渣胶凝材料微裂纹的形成与扩展,在一定程度上遏制了宏观裂纹的发展.     

固态碱组分矿渣水泥水化过程研究

本研究通过矿渣玻璃体微观分相结构以及固态碱组分碱矿渣水泥水化产物、水化热和元素结合的测定，研究了固态碱组分碱矿渣水泥的水化过程，为进一步研究这种新型胶凝材料的水化机理提供了一定的理论依据。     

碱矿渣水泥修补材料黏结界面性能研究

碱矿渣水泥应用于修补材料具有快硬、早强、黏结性能优异等特点,研究了不同粗糙程度基底对碱矿渣修补砂浆黏结性能的影响,对黏结界面过渡区进行了微观测试分析。结果表明,碱矿渣水泥修补砂浆的黏结性能优异,相比水泥基修补材料,黏接面粗糙程度对碱矿渣修补砂浆界面弯拉强度的影响要小;碱矿渣修补材料新旧界面过渡区中,水泥基底的水化产物能和碱矿渣修补材料发生反应,生成低钙硅比的C-S-H凝胶,界面区结构得到优化,其黏结机理除机械咬合作用外,还存在化学键合作用。     

碳化对碱矿渣水泥石干燥收缩的影响

为研究碳化行为对碱性胶凝材料干燥收缩的影响,以水玻璃或NaOH为碱组分,制备Φ27.5×50mm碱矿渣水泥石试件,并测量Φ27.5×1mm水泥石薄片在干缩条件与碳化条件下的直径变化率,以表征碱矿渣水泥石的干燥收缩与碳化收缩.结果表明:在(20±1)℃,相对湿度(70±5)%的条件下,以NaOH为碱组分的碱矿渣水泥石干燥收缩大于以水玻璃为碱组分的碱矿渣水泥石干燥收缩;碳化使硅酸盐水泥石的收缩增加,但未增加碱矿渣水泥石的收缩;碱当量适当提高有利于减小碱矿渣水泥石的干燥收缩与碳化收缩;以模数为1.2~1.5的水玻璃配制的碱矿渣水泥石干燥收缩与碳化收缩较小.     

水玻璃激发矿渣-粉煤灰胶凝材料水化机理研究

以水玻璃为激发剂,矿渣(SL)、粉煤灰(FA)为胶凝材料,研究了矿渣-粉煤灰配比对胶凝材料净浆标准稠度用水量、凝结时间、抗压强度的影响,并利用FESEM、XRD、FT-IR等测试手段对试样进行表征,探究其水化机理。结果表明:随矿渣掺量的增加,体系的标准稠度用水量下降,凝结时间缩短,抗压强度提高且具有高强的特点;在碱的作用下,胶凝材料中的玻璃体的网络形成键断裂,玻璃体解聚,断裂后的键重新组合形成新键,颗粒表面生成大量C-S-H凝胶及沸石类水化产物。     

碱激发矿渣混凝土力学性能及物质传输性能研究

随着现代科学与技术革命的不断地发展与革新,结构材料也需要得到适应地变革,尤其是材料的强度和耐久性。在硅酸盐混凝土的基础上,碱激发矿渣混凝土随之出现。碱激发矿渣混凝土是以碱激发矿渣这一新型胶凝材料作为胶凝材料,它的特点是强度高,水化反应时产生的热量较低,抗腐蚀性能较好等。碱激发矿渣作为新型胶凝材料,它制备更为地容易、绿色环保、能耗较低,被成为"绿色水泥"。并且,经过研究发现,碱激发胶凝材料没有发生碱集料反应的隐患,并且可以有效地保护高进避免被腐蚀。     

原材料理化性质对碱激发粉煤灰/矿渣早期性能的影响

原材料的物理化学性能是影响碱激发材料工程性能的重要因素,为了研究不同粉煤灰与矿渣对碱激发粉煤灰/矿渣复合体系反应的影响,选取了广东省内5种粉煤灰与4种高炉矿渣粉为原材料,对其化学活性及物理性能进行表征,并借助等温量热仪、扫描电子显微镜和MIP等测试方法对反应放热、微观形貌及微观结构进行表征。结果表明,在低钙粉煤灰中比表面积对碱激发粉煤灰/矿渣复合体系的影响显著,粉煤灰比表面积过大,导致反应液相环境不足,灰体颗粒反应不充分,材料凝结快,反应热低,微观结构松散,样品抗压强度低;而低钙粉煤灰的化学活性对碱激发复合体系性能的影响并不明显。同时发现粉煤灰中Ca O含量越高,体系凝结越快,早期反应放热越高,对应样品7 d抗压强度越高。矿渣的碱度系数是影响碱激发粉煤灰/矿渣性能的重要参数,矿渣碱度系数越高,反应诱导期时间越短,生成凝胶所对应的放热峰出现时间提前且峰值越高,累计放热量越高,碱激发材料微观结构越致密,对应样品抗压强度越高。而当矿渣碱度系数相差不大时,矿渣中Mg O对碱激发反应促进作用比CaO更强。     

碱激发胶凝材料抗酸侵蚀性的试验研究

对碱激发胶凝材料和普通硅酸盐水泥的抗酸侵蚀性进行了试验研究,对碱激发胶凝材料的耐酸机理作了分析,结果表明碱矿渣和碱粉煤灰胶凝材料具有良好的抗酸侵蚀性能,水泥和碱偏高岭土胶凝材料的抗酸侵蚀性能均较差,结论是胶凝材料的耐酸性不仅仅由反应产物的种类决定。     

碱矿渣-粉煤灰快硬复合胶凝材料

碱激发胶凝材料具有水化产物稳定、孔隙率低、强度高及耐久性好等优点.文中采用粉煤灰替代部分矿渣,研究了碱矿渣-粉煤灰快硬复合胶凝材料的胶凝特性,重点探讨了该体系的凝结时间、抗折及抗压强度性能.     

碱激发锰渣矿渣胶凝材料的力学性能及水化过程研究

利用基于水玻璃形成的复合碱组分SN和少量硅酸盐水泥共同激发锰渣-矿渣体系,制备出碱激发胶凝材料,并对该胶凝材料的力学性能及水化过程进行了探讨。结果表明:水化3～7d内是该碱激发胶凝材料中锰渣与矿渣的适应性由劣向好转变的关键。水化初期(3d前),随着矿渣替代锰渣量增加,碱激发胶凝材料中生成水化产物的程度变慢,抗压强度降低;水化7d后,碱激发锰渣-矿渣胶凝材料中随着矿渣替代量的增加,石英(SiO2)被剥蚀解体量增多,体系的溶解-聚合程度逐渐提高,水化产物逐渐增多,化学结合水量逐渐增大,抗压强度逐渐提高。