养护温度及时间对粉煤灰基地质聚合物混凝土强度发展的影响

以砂、碎石为骨料,粉煤灰及少量的硅灰为胶凝材料,水玻璃、氢氧化钠为激发剂制备了地质聚合物混凝土,测试了不同养护温度及时间下粉煤灰基地质聚合物混凝土的抗压强度,旨在揭示养护温度及龄期对粉煤灰基地质聚合物混凝土强度发展的影响规律。结果表明:在20~80℃之间,提高养护温度可以提高粉煤灰基地质聚合物混凝土的抗压强度,并呈现线性增长的关系,进一步提高养护温度会导致试样表面微裂纹的产生,进而导致抗压强度有所下降;地质聚合物混凝土的抗压强度随龄期的增加而增大,并趋于稳定,该趋势可用指数函数加以描述;早期的高温养护会加速聚合化反应速度,降低聚合化反应时间,即高温短时养护可达到低温长时养护的效果。     

粉煤灰地质聚合物的制备及其抗压强度研究

以粉煤灰为原料,通过碱激发的方式制备了地质聚合物凝胶材料。研究了激发剂用量、养护温度、搅拌时间、养护时间对粉煤灰地质聚合物抗压强度的影响,并采用XRD、FTIR、SEM对样品进行表征。结果表明,粉煤灰加入量为1300 g、液固比0.45、激发剂用量19%、养护温度80℃、搅拌时间15 min、养护时间16 h时,制备的粉煤灰地质聚合物28 d抗压强度最高,达到39.81 MPa。XRD和FTIR结果表明,粉煤灰在碱激发剂的作用下发生聚合反应,其中玻璃质与碱发生了解聚-缩聚反应,主要形成N-A-S-H产物,是粉煤灰地质聚合物的强度主要来源。     

海淤泥免烧砖力学性能影响的研究

研究了海淤泥免烧砖的组成、微观结构及养护条件对其力学性能的影响。结果表明:海淤泥免烧砖中的消石灰、水泥具有较好的激发作用,粉煤灰的激发效果较差。随着消石灰掺量的增加,免烧砖的强度先提高后降低,消石灰最佳掺量为20%;水泥掺量与免烧砖的强度呈正相关;粉煤灰掺量与免烧砖的强度呈负相关。适量掺入砂能改善海淤泥的渗透性,促进火山灰反应,提高砖的强度,砂的最佳掺量为15%。海淤免烧砖的最佳拌和水用量与养护制度有关。采用14%的拌和水,掺入15%砂,掺入泥砂总质量20%的消石灰,在100℃常压养护条件下,可以制得抗压强度达10 MPa的海淤泥免烧砖。     

多因素作用下混凝土抗压强度研究

以混凝土试块为试验对象,分别掺入0、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%的引气剂,观测其在4个不同入模温度（5、10、15、20℃）以及不同养护温度下不同龄期的抗压强度。并对强度进行了非线性拟合以及误差分析。结果表明：在同一龄期下,随着引气剂掺量的增加,混凝土的抗压强度存在不同程度的下降趋势;入模温度与混凝土的抗压强度呈正相关关系,在20℃时混凝土在不同龄期的抗压强度最高,在5℃时达到最低;养护温度对混凝土在同一龄期的强度离散性的变化影响较大,标养下的混凝土抗压强度的离散性在养护前期大于负温养护,在后期则小于负温养护;同一配合比的混凝土在标准养护条件下的抗压强度大致等于在负温养护下的抗压强度的1.1～1.4倍,负温养护下的混凝土强度存在显著“龄期滞后”现象。     

低温条件下水泥-粉煤灰复合胶凝体系早期强度的研究

在固定水胶比的条件下研究了不同温度,不同粉煤灰掺量及亚硝酸钠的掺入对低温条件下水泥-粉煤灰复合胶凝体系早期强度的影响规律。研究结果表明:在5～-10℃范围内,随着温度的降低,胶凝材料的水化加速期出现不同程度的滞后,胶砂试件养护龄期为14 d时,0℃及0℃以下条件下养护的不同配合比的复合胶凝材料体系的抗压、抗折强度已基本接近,但仍低于5℃养护条件下同龄期同配合比的胶砂试件强度;在-5℃和-10℃两个养护温度下,随着粉煤灰掺量的增多,其胶砂试件的抗折、抗压强度均呈现不同程度的降低,但是粉煤灰掺量小于10%时,胶砂试件的抗折、抗压强度受温度影响较小,大于10%时,胶砂试件的抗折、抗压强度受温度影响较大;5℃养护条件下,亚硝酸钠的加入增加了同一配合比下胶砂试件的抗折强度,却降低了同一配合比下胶砂试件的抗压强度。     

磷石膏复合材料制备和性能研究

在激发剂的作用下,利用矿渣改性磷石膏(PG)制备磷石膏基胶凝材料(PGS),然后研究掺入钢渣和粉煤灰制备磷石膏复合材料的性能情况。结果表明:当激发剂掺量在3%时,在20℃(湿度大于70%)养护下PGS固化体28d的抗压强度和抗折强度(41.9MPa和7.1MPa)分别较未掺激发剂的提高了47.3%和42.3%,28d软化系数为0.94;当钢渣比例在1:1时,磷石膏砂浆性能最佳,28d抗压强度和抗折强度分别为57.1MPa和4.8MPa;粉煤灰掺量在20%时,磷石膏砂浆抗压强度和抗折强度分别为22.1MPa和3.4MPa,吸水率和软化系数分别为4.9%和0.94,质量损失率、抗压强度损失率和抗折强度损失率分别为1.5%、4.5%和4.3%。     

活性粉末混凝土的组成及养护条件对其力学性能的影响

研究了微碳铬铁粉渣掺量、砂用量及粒径、钢纤维掺量及养护条件对活性粉末混凝土(RPC)力学性能的影响。结果表明:随着微碳铬铁粉渣掺量的增加,RPC的强度降低,但其掺量占水泥质量的120%时,RPC的抗压强度仍在60 MPa以上;随着砂最大粒径的减小,RPC的强度降低;随着砂用量和钢纤维掺量的增加,RPC的抗压强度均基本呈先提高后降低的趋势,最佳砂灰比为2.0,最佳钢纤维体积掺量为2%;不同养护方式下养护的RPC强度以90℃水养最高,标准养护次之,室内自然养护最低。     

养护温度和时间对菱镁保温板的影响

以氧化镁和氯化镁为主要原料合成菱镁保温板,为研究养护温度和时间的影响,利用抗压强度、抗折强度、导热系数、体积吸水率等技术对菱镁保温板进行分析。结果表明,养护温度为20℃时,菱镁保温板的导热系数最低;温度为25℃时,其抗压强度最大,体积吸水率最低;30℃时,其抗折强度最大;在25℃养护温度下3d强度可达到28d强度的63%~65%。菱镁保温板的合适养护温度为20~25℃。     

利用建筑垃圾生产混凝土的性能研究

通过对再生骨料基本性能的研究,根据再生骨料的特殊物理性能,设计研究了不同级配下的再生骨料混凝土的工作性能和抗压强度.当细骨料采用天然砂,级配合理时,再生混凝土28 d抗压强度可以达到44 MPa,工作性能良好;当粗细骨料都采用再生骨料,再生骨料的粒径分布为0～5 mm约占60%～70%,5～10mm约占30%～40%时,可以满足配制强度为15MPa再生混凝土的要求,粗、细骨料的重量比达到50%以上时再生混凝土的工作性比较好、强度可以达到12.4～14.9 MPa.     

矿物掺合料对水泥胶砂力学性能的影响

本试验采用普通硅酸盐水泥和标准砂,通过单掺粉煤灰、花岗岩石粉、磨细砂和S95矿粉替代部分水泥制备水泥胶砂,在蒸压养护和常温养护条件下,系统研究矿物掺合料种类和掺量对水泥胶砂力学性能的影响。研究结果表明,采用矿物掺合料替代部分水泥制备水泥胶砂可以显著降低水泥的用量,其中在蒸压养护条件下使用掺量30%的粉煤灰制备的水泥胶砂力学性能最好,抗折强度为6.75 MPa,抗压强度为30.70MPa;在常温养护条件下S95矿粉的最优掺量为40%,28d抗折强度和抗压强度分别达到8.10 MPa和29.28 MPa。     

碱激发高强混凝土工作性及强度特性影响研究

为掌握碱激发高强混凝土的工作性及强度特性影响因素,采用碱激发矿粉的技术途径,利用试验验证的方法研制了工作性能良好、抗压强度超过100 MPa的高强混凝土。对比分析了配合比参数、激发剂用量钢纤维掺量以及养护条件等因素的影响。试验结果表明:胶凝材用量是控制碱激发高强混凝土强度的关键因素,碱激发高强混凝土的最佳砂率为0.38、钢纤维的最佳掺量为0.5%、采用标准养护即可满足力学性能要求。     

利用高炉水淬矿渣制备免蒸砖的试验研究

以武钢高炉水淬矿渣为主要原料,试验研究了激发剂种类、水泥掺量、骨料的颗粒级配和掺量,以及不同养护条件等对矿渣免蒸砖力学性能的影响。研究结果表明,利用这种工业废渣制备新型墙体材料切实可行,且当水泥掺量为5%,复合激发剂掺量在4%,骨料掺量为60%,水胶比为0.12时,矿渣免蒸砖的抗压强度达到53.4MPa左右,软化系数达0.94左右。利用优化配合比成型标准砖强度高,干燥收缩小,抗冻性能好达到粉煤灰砖M20级的要求。     

实现高强度海水珊瑚骨料混凝土的配合比设计

为实现高强度海水珊瑚骨料混凝土(SCAC),综合考察总胶凝材料用量、珊瑚石最大粒径、固盐剂掺量、单方用水量、砂率等关键配合比参数的影响,通过3,7,28 d龄期下的立方体抗压强度测试,探究不同配合比SCAC的抗压强度发展规律。结果表明:在保证70%就地取材率的前提下,胶凝材料用量和单方用水量对SCAC强度的影响规律与普通混凝土类似,结合增加胶凝材料用量和降低单方用水量的方法可将28 d抗压强度提升至58 MPa。掺量适当的固盐剂能够有效放缓SCAC的早期强度发展,并为长龄期的强度增长提供保障。降低骨料最大粒径可提升SCAC的抗压强度,但其影响程度随龄期延长而逐渐减小。调增砂率带来的强度增长在低水胶比的配比中效果显著,但砂率需控制在合理范围内。     

建筑垃圾再生骨料混凝土路面砖的制备与性能研究

以废弃混凝土制成再生粗骨料为主要骨料,掺加适量水泥、粉煤灰、激发剂和减水剂,制备建筑垃圾路面砖.在试验室研究再生粗骨料取代率、水胶比和激发剂掺量,对建筑垃圾路面砖抗压及抗折强度的影响.试验结果表明,在再生粗骨料取代率100％、水胶比0.43、激发剂掺量1.5％时,试样的7d、28d抗折强度分别为2.0MPa、4.3MPa,7d、28d抗压强度分别为15.6MPa、37.5MPa.     

养护温度对铝酸盐水泥基砂浆性能的影响

通过对比两种养护温度下铝酸盐水泥基砂浆的力学性能、物相分析和微观结构,研究了不同养护温度(20、50℃)对铝酸盐水泥基砂浆性能的影响。结果表明:20℃养护温度下铝酸盐水泥基砂浆性能明显优于50℃。20℃养护温度下,铝酸盐水泥基砂浆中含有较多的钙矾石、铝胶和AFm,其抗压强度随着养护龄期的增长而增加,28 d龄期试件强度较高,最高强度可达89.1 MPa;50℃养护温度下,铝酸盐水泥基砂浆主要含有钙矾石、C_3AH_6、铝胶和C-S-H,其抗压强度普遍偏低,且随着养护龄期的增长,部分7 d龄期试件出现略微强度倒缩,28 d龄期试件强度逐渐增加,最高强度仅达46.2 MPa。     

无砂透水混凝土设计方法与基本性能试验研究

本文基于正交试验,研究了水胶比、骨料粒径、孔隙率、胶凝材料掺量对无砂透水混凝土的抗压强度和透水性能的影响。结果表明,混凝土孔隙率越大其抗压强度越低、透水率越高,硅灰的增加可以有效地提高其抗压强度,但会降低透水能力,矿粉的增加也可提高其抗压强度,且在掺量10%左右时透水能力提高较大;增加增强剂也可提高其抗压强度,但过多的增强剂会降低透水能力。水胶比在0.28~0.30、骨料粒径5~10 mm、矿粉掺量10%,增强剂为4.5%、孔隙比为17%时,无砂透水混凝土透水系数可达1 mm/s、21 d抗压强度可达到29.6 MPa。     

磷石膏制备免烧人造骨料及其性能

以磷石膏为原材料,利用碱激发技术制备人造骨料,并研究不同配合比对人造骨料性能的影响.结果表明：当水添加量为10%、水玻璃添加量（以Na₂O含量计）为3%、成型压力为63 MPa、养护时间为28 d、水泥掺量为30%时,人造骨料的抗压强度达到25.16 MPa,吸水率为15.21%,堆积密度为1 156.4 kg/m³;骨料中的钙矾石等水化产物增强了人造骨料的强度.     

不同水泥基的低负温套筒灌浆料性能研究

通过测试2种不同水泥基低负温套筒灌浆料和1种常温套筒灌浆料在不同温度环境及养护方式下的流动度和抗压强度,对比研究了三者在低负温环境下的性能差异。结果表明,常温套筒灌浆料在低负温下极易被冻害,强度无法有效增长;掺激发剂的硅酸盐水泥基低负温套筒灌浆料可长期在低负温环境下养护,有良好的低温流动性,-5℃养护28 d抗压强度大于85 MPa;硫铝酸盐水泥基低负温套筒灌浆料只可在低负温环境下短期养护,再转标准养护后强度也能继续增长,-5℃养护7 d+标养28 d抗压强度可达85 MPa以上。     

高活性偏高岭土的研究

在650℃～800℃下煅烧高岭土,制得偏高岭土（MK）,MK呈现热力学介稳状态,含有大量无定形的二氧化硅和氧化铝.采用正交试验讨论煅烧温度、煅烧时间和高岭土的SiO2和A12O3含量对MK活性的影响.MK具有高火山灰活性,正逐渐成为新一代高性能矿物掺合料.内掺10%时,其活性指数达到114,比硅粉高11.8%.使用MK作为矿物掺合料可以配制高强混凝土,MK掺量为10%,水胶比0.375,混凝土的28d抗压强度为73.9MPa.在碱激发剂作用下,使用MK制备土壤聚合物,土壤聚合物具有无定形或半结晶结构,早期强度较高,60℃条件下养护3小时,抗压强度达到55.8MPa,室温下1d,抗压强度达到58.5MPa.     

轻细骨料内养护混凝土抗压强度与模拟

研究了2种饱水轻细骨料(粉煤灰陶砂和页岩陶砂)各自等体积取代不同普通砂时对水灰比0.3和0.4混凝土28 d抗压强度影响。试验表明:取代砂体积为0~60%时,随着轻细骨料掺量增加,水灰比0.3两种轻细骨料混凝土28 d抗压强度都高于普通混凝土,且都在40%时达到最高;取代砂体积0~40%时,水灰比0.4两种轻细骨料混凝土28 d抗压强度随轻骨料掺量增加而减小。当水灰比和取代砂体积相同时,掺粉煤灰陶砂混凝土28 d抗压强度都要高于掺页岩陶砂混凝土。对含有轻细骨料混凝土的抗压强度进行理论模拟,为此提出了混凝土中轻骨料体积-孔隙率转换系数γ(0-1),结合强度孔隙率模型、Powers模型和内养护浆体模型计算了轻细骨料内养护混凝土28 d抗压强度,模拟结果与试验值较为吻合。