用于道路修复加固的地聚合物注浆材料的研制

选用矿粉、粉煤灰为主要原料,通过碱激发剂形成胶凝体结构的无机高性能高分子胶结材料,研究了矿物掺量、激发剂、减水剂、缓凝剂、塑性膨胀剂A对注浆材料性能的影响,确定了地聚合物注浆材料的最优配合比为:矿粉掺量30%,粉煤灰掺量70%,FDN减水剂掺量1%,缓凝剂BL掺量1%,激发剂模数1.6、掺量8%,塑性膨胀剂A掺量0.1%。制备的用于道路修复加固的地聚合物注浆材料较好地解决了传统水泥注浆材料耐久性差、使用寿命短等问题,且实际工程应用效果良好。     

粉煤灰基地质聚合物的实验研究及中试

以粉煤灰为主要原料,添加碱激发剂制备粉煤灰基地聚合物,通过正交实验研究了粒径、激发剂掺量、水玻璃模数、浆料液固比对粉煤灰基地聚合物性能的影响。结果表明,当粒径为24.58μm、激发剂掺量为25%、水玻璃模数为1.4、液固比为0.34时,地聚物28 d抗压强度最高,为44.10 MPa。SEM分析表明,地聚合反应中产生大量胶凝物质,有利于地聚合物强度的提高。在此基础上分别掺入砂、锰渣、锅炉渣进行中试实验,结果表明,当粉煤灰与砂的质量比为4∶1、激发剂掺量为23.5%,制备的地聚物抗压强度最高,为50.9 MPa。XRD分析表明,粉煤灰在碱激发剂作用下形成了C-S-H和N-A-S-H产物,是地聚合物强度主要来源。     

粉煤灰基地聚合物修补材料的组成设计与性能

以粉煤灰、矿粉两种工业废料为主要原材料,模数为1.2~1.8的水玻璃作为激发剂制备地聚合物。采用五因素四水平的正交试验组成设计方案,测试了水胶比(W)、碱激发剂掺量(S)、矿粉取代率(B)和水玻璃模数(M)在不同水平下试样的流动度、凝结时间、抗压强度和拉伸粘结强度。通过对结果进行极差分析和因素指标分析,得出这种绿色环保型修补材料的组成设计与性能指标之间的关联。综合分析得出,当水胶比为0.28,碱激发剂掺量为0.14,矿粉取代率为0.4,水玻璃模数为1.2时,制备出的地聚合物性能良好,达到绿色环保型建筑修补材料的要求。     

碱激发矿渣胶凝材料膨胀性能研究

以矿粉、粉煤灰为胶凝材料,水玻璃和氢氧化钠配制激发剂进行碱激发矿渣胶凝材料膨胀性能研究。研究发现以硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂和氧化镁作为外加剂掺入胶凝材料中可以大大减小碱激发矿渣胶凝材料的干缩性能,密封和水养条件要比自然养护条件下干缩率小,且以水玻璃和氢氧化钠混合的激发剂制备的碱激发胶凝材料其干缩12d左右基本趋于稳定。     

HCSA膨胀剂制备C50微膨胀自密实钢管混凝土的方法研究

将HCSA膨胀剂作为核心稳定材料,对比传统UEA膨胀剂及无掺对照组,按设计规程分别制备所需试验用混凝土试块。通过对钢管桩混凝土检测物化性能、抗压强度、限制膨胀率,研究HCSA掺入量对高强自密实钢管桩混凝土性能的影响,探究最佳膨胀剂掺量。综合各项试验结果分析,配制C50微膨胀自密实钢管柱混凝土时掺入一定比例HCSA(建议选定10%掺入量)可有效增加微膨胀性能,同时维持较好流动及抗离析性,在加入适量矿粉的情况下,还可以有效解决钢管柱混凝土的脱空问题。     

碱激发矿粉制备泡沫混凝土及其性能的影响机制研究

以碱激发矿粉为胶凝材料制备泡沫混凝土,分别研究了碱激发剂氢氧化钠、氢氧化钠-水玻璃、氢氧化钠-水玻璃-柠檬酸钠与发泡剂的相容性,及其对泡沫混凝土工作性、力学性能和微观结构的影响,并揭示了其性能影响机制。结果表明:碱激发剂并不影响发泡剂的发泡效果,两者相容性良好;采用氢氧化钠-水玻璃-柠檬酸钠作激发剂,水玻璃模数为1.2、水玻璃掺量为15%、柠檬酸钠掺量为0.5%时,泡沫混凝土流值约为190 mm,抗压强度大于1.5 MPa,凝结时间大于3 h,施工性能良好。XRD和SEM分析表明,矿粉激发后水化产物形成蓬松网格状结构,在掺有水玻璃时,形成的网络结构致密,泡沫单独成孔,多呈球状。     

粉煤灰和矿粉对自密实混凝土抗冻性能影响的试验研究

为了进一步研究掺入粉煤灰和矿粉后自密实混凝土抗冻性能,以40%胶凝材料取代率为基础,分别取:1矿粉掺量10%,粉煤灰掺量30%;2矿粉掺量20%,粉煤灰掺量20%;3矿粉掺量30%,粉煤灰掺量10%;三组取代率配制自密实混凝土进行冻融循环试验。结果表明:当矿粉掺量取代率为30%,粉煤灰掺量10%时,自密实混凝土的抗冻性能指标最佳,且自密实混凝土28 d立方体抗压强度较好。     

粉煤灰和矿粉对自密实混凝土抗冻性能影响的试验研究北大核心

为了进一步研究掺入粉煤灰和矿粉后自密实混凝土抗冻性能,以40%胶凝材料取代率为基础,分别取:1矿粉掺量10%,粉煤灰掺量30%;2矿粉掺量20%,粉煤灰掺量20%;3矿粉掺量30%,粉煤灰掺量10%;三组取代率配制自密实混凝土进行冻融循环试验。结果表明:当矿粉掺量取代率为30%,粉煤灰掺量10%时,自密实混凝土的抗冻性能指标最佳,且自密实混凝土28 d立方体抗压强度较好。     

粉煤灰膨胀剂双掺情况下混凝土限制膨胀性能研究

采用内掺法掺入不同比例粉煤灰和膨胀剂来替代水泥,研究C40、C50混凝土的抗压强度和限制膨胀率。研究表明:C40混凝土在不加粉煤灰单加20%膨胀剂时,膨胀效果以及抗压强度较好。在粉煤灰掺量为10%,掺入12%膨胀剂效果最佳C50混凝土在不加粉煤灰单加12%膨胀剂时,膨胀效果以及抗压强度最好。在粉煤灰掺量为10%,掺入12%膨胀剂效果最佳,C50在不加粉煤灰单加膨胀剂,膨胀剂掺量在(0~12%)时,随着掺量的增加抗压强度逐渐增大。     

辅助胶凝材料对碱矿渣混凝土限制膨胀率的影响

采用混凝土长度测试试验研究了碱矿渣混凝土的限制膨胀率,分析了辅助胶凝材料种类、掺量、碱组分及水灰比对混凝土限制膨胀率的影响。结果表明:膨胀剂掺量在6%~10%内,碱矿渣混凝土的限制膨胀率随掺量提高而增大;水玻璃为激发剂时碱矿渣混凝土的限制膨胀率较激发剂为NaOH时小,且限制膨胀率随模数及碱当量的增大而减小;当水灰比在0.37~0.45的范围内增长时,掺加明矾石膨胀剂A的碱矿渣混凝土限制膨胀率减小,掺加辅助胶凝材料M时限制膨胀率增大。     

水泥-膨胀剂-粉煤灰复合胶凝材料膨胀与强度发展的协调性研究

研究了水泥-膨胀剂二元复合胶凝材料和水泥-膨胀剂-粉煤灰三元复合胶凝材料,这两种胶凝材料可以用于制备具有良好体积稳定性的高性能膨胀混凝土。研究表明:存在一个最优辅助胶凝材料掺量组合,在此条件下胶凝材料具有良好的膨胀与强度的协调性,在水泥-膨胀剂体系中,膨胀剂掺量范围在6%~12%,其中掺6%~8%适用于配制补偿收缩混凝土,掺8%~12%适用于填充性混凝土。在水泥-膨胀剂-低钙粉煤灰体系中,CSA合理掺量范围为8%~12%;在水泥-膨胀剂-高钙粉煤灰体系中,合理掺量范围是6%~8%。粉煤灰的掺入可以削减由于膨胀剂过量而导致过高的限制膨胀率,从而避免由此造成的膨胀破坏现象,低钙粉煤灰的作用优于高钙粉煤灰。     

偏高岭土地质聚合物仿瓷材料的试验研究

以偏高岭土为原料,水玻璃为激发剂制备了地质聚合物材料,研究了激发剂的模数、掺量、水土比及养护方式对地质聚合物抗压强度的影响,确定了此类地质聚合物的最佳制备条件为水玻璃模数1.0,碱掺量10%,水土比0.25,自然条件下养护,并探讨了地质聚合物的开裂和气泡问题,从而制备了性能优良的地质聚合物仿瓷材料。     

高钙粉煤灰作为混凝土膨胀剂的初步研究

利用高钙粉煤灰中ｆ－ＣａＯ水化时产生的膨胀能,将其制成节能、利废型混凝土膨胀剂。高钙粉煤灰与Ｓ－激发剂按一定比例复合后可直接掺入混凝土中配制膨胀混凝土。与ＵＥＡ膨胀剂相比,配制性能相当的膨胀混凝土时,掺高钙粉煤灰的成本显著低于掺ＵＥＡ者。     

蒸压轻质混凝土板专用粘结砂浆的制备与性能研究

采用P·O42.5水泥、粉煤灰、石灰石超细粉、矿粉以及外加剂为原料制备水泥基粘结砂浆。采用正交试验确定水泥基胶凝材料的最优配合比,研究淀粉醚对纤维素醚取代率和膨胀剂对水泥基粘结砂浆的性能影响,并利用XRD和SEM分析水化产物和微观形貌,研究外加剂的作用机理。结果表明,m（水泥）∶m（粉煤灰）∶m（矿粉）∶m（石灰石超细粉）=22∶4∶4∶5时,水泥基胶凝材料的性能最优;淀粉醚适量取代纤维素醚可以增强砂浆保水性,提高砂浆强度,减少收缩;少量膨胀剂可以提高砂浆的早期强度,增加掺量则降低早期强度,提高砂浆后期强度。制备的水泥基粘结砂浆符合JC/T 890—2017《蒸压加气混凝土墙体专用砂浆》的要求。     

粉煤灰与矿粉掺入比例对混凝土常规性能的影响

通过对基准混凝土、单独掺粉煤灰、单独掺矿粉及粉煤灰与矿粉双掺混凝土配合比比较试验,分析粉煤灰与矿粉双掺时其比例对混凝土常规性能的影响,借以确认某一强度等级中两种掺合料最佳掺入比例,在保证混凝土质量和施工可操作性的前提下,获得较为经济的配合比。     

原状铅锌尾矿制备地聚物的研究

探究了原状铅锌尾矿制备地聚物胶凝材料的可行性,并利用矿粉促进尾矿反应增强其力学性能,主要从矿粉掺量、碱含量、养护温度、水玻璃模数等方面对试样力学性能进行研究,并通过SEM,FTIR对地聚合物进行表征。结果表明,原状铅锌尾矿可用于制备地聚合物;在适量矿粉的激发下,当碱含量为9%,养护温度为50℃,水玻璃模数为1.0时,制备的地聚物试样强度最高。     

可再分散胶粉及矿物掺合料复掺对粘结砂浆性能影响的试验研究

对掺加可再分散胶粉和粉煤灰、矿粉的粘结砂浆力学性能和施工性能进行了试验研究。结果表明,可再分散胶粉、粉煤灰、矿粉单掺或者复掺比例适当情况下可以极大改善粘结砂浆的各项性能,其中可再分散胶粉最佳掺量为2.4%,保持可再分散胶粉最佳掺量情况下,粉煤灰和矿粉单掺的最佳掺量分别为25%和10%。粉煤灰和矿粉复掺时,两者质量比例为3∶1、掺量为30%时,粘结砂浆可得到较优的施工性能和粘结性能。     

激发剂对赤泥-矿渣地质聚合物材料的影响及产物研究

本文利用水玻璃为激发剂,烧结法赤泥和矿渣为原材料制备碱激发胶凝材料,研究水玻璃模数和掺量对赤泥-矿渣地质聚合物的影响。采用热分析(TG)、衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)分别表征和分析反应产物的物相组成与微观形貌。实验结果表明:地质聚合物随着水玻璃模数增加,胶砂早期强度增加;水玻璃掺量增加地质聚合物强度增加,水玻璃适宜掺量为5.5%;赤泥-矿渣地质聚合物为非晶态无定型物质,反应产物之间相互连接成三维网状结构。     

化学发泡轻质地聚合物泡沫混凝土的制备及性能

采用化学发泡方式,以碱激发粉煤灰-偏高岭土基地聚合物为胶凝材料,制备出密度低于400kg/m~3的地聚合物轻质泡沫混凝土。研究了材料组成对地聚合物泡沫混凝土干密度、抗压强度、吸水率及导热系数的影响,并对地聚合物泡沫混凝土的孔结构进行了分析。研究表明:随着水料比增加,地聚合物泡沫混凝土吸水率增大,导热系数降低,平均孔径越小,孔隙率越大;在偏高岭土-粉煤灰激发材料体系中,偏高岭土掺量由40%增加至50%时,地聚合物泡沫混凝土性能没有明显改善;当水玻璃掺量增加时,地聚合物泡沫混凝土干密度和抗压强度增加,吸水率降低。当水料比为0.55、水玻璃掺量50%、偏高岭土掺量40%时,制备的地聚合物泡沫混凝土性能最佳,其干密度、14d抗压强度、吸水率和导热系数分别为366kg/m~3、1.18MPa、30.2%和0.084W/m.K。     

无机聚合物混凝土疲劳性能试验研究

利用粉煤灰、矿粉和碱激发剂制备无机聚合物混凝土,研究其疲劳性能.并与相同砂率的普通混凝土相比较,为研究在普通公路路面及桥墩结构中无机聚合物替代民用建筑水泥的可行性提供试验数据.抗压及弯拉试验结果表明:无机聚合物混凝土与普通混凝土相比,其抗压强度比较接近,而弯拉强度较低.疲劳试验结果表明:在相同应力水平下,无机聚合物混凝...