矿渣硫铝酸盐水泥流态固化土的力学性能与固化机理

疏浚工程产生的大量淤泥含水率高且含有重金属等有害物质,对环境构成严重威胁。使用固化剂固化淤泥制备流态固化土是资源化利用淤泥的有效方法。目前常用的普通硅酸盐水泥（Ordinary Portland Cement,OPC）固化淤泥存在强度低、能耗高、碳排放高等问题,而矿渣硫铝酸盐水泥（Slag Calcium Sulfoaluminate Cement,G-CSA）是一种低碳高强的新型胶凝材料,在固化淤泥方面具有潜在的应用前景。采用G-CSA制备流态固化土并设置OPC流态固化土对照组,研究高贝利特硫铝酸盐水泥（High Belite Sulfoaluminate Cement,HB-CSA）熟料对G-CSA流态固化土力学性能的影响,并进行水化产物与孔结构表征,进而深入分析G-CSA的固化机理。结果表明,G-CSA流态固化土的强度随着HB-CSA熟料掺量的增加呈先增大后减小的趋势,在掺量为10%时G-CSA流态固化土力学性能达到最优,其28 d抗压强度和抗折强度分别为OPC流态固化土的2.35倍和2.06倍;G-CSA中的柱状AFt形成了骨架结构,C-S-H凝胶则将土颗粒粘结成一个整体,从而...     

城镇污水厂污泥快速固化剂研究

针对城镇污水厂污泥固化处理周期长、效能低的问题,研发城镇污水厂污泥快速(3d)固化剂。考察了硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、高锰酸钾、早强减水剂、粉煤灰、石灰等多种固化材料和添加剂对固化体强度的影响。结果表明,随着硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、高锰酸钾、早强减水剂和粉煤灰掺入量的增加,3 d固化体抗压强度逐步提高,其影响顺序为:硫铝酸盐水泥硅酸盐水泥高锰酸钾早强减水剂粉煤灰;石灰对固化体强度影响显著;膨润土和石膏对增强固化体强度作用较小。快速固化剂组分及其配比为硫铝酸盐水泥(3.9%)、硅酸盐水泥(3%)、石灰(1.7%)、粉煤灰(6%),其3 d固化强度满足污泥填埋处置的要求。固化体浸出液中COD、氨氮浓度显著降低;SEM结果表明,固化污泥颗粒较脱水污泥具有孔隙率小、结构密实、含有大量颗粒状结晶的特点。     

硫铝酸盐水泥基预拌流态固化土固化剂性能的研究

以硫铝酸盐水泥和二水石膏为原材料制备了预拌流态固化土固化剂,以强度、体积膨胀率和成本为指标进行同化剂配选。以胶土比1∶9制备固化土试样,进一步研究了硫铝酸盐水泥与二水石膏的比例对固化土抗压强度和体积稳定性的影响。结果表明,固化剂胶砂的抗压和抗折强度均随硫铝酸盐水泥掺量的增加先提高后降低再提高。硫铝酸盐水泥掺量的增加有利于固化土试样抗压强度和体积稳定性的改善。硫铝酸盐水泥与二水石膏最优配比为7∶3,采用该固化剂制备的固化土试样28 d体积收缩率为0.08%,抗压强度为1.3 MPa。     

用于硫铝酸盐早强水泥的优质混合材

中国建筑材料科学研究院水泥所研制成功的硫铝酸盐水泥系列至今已有28年的历史。在这漫长的历程里,从立题、研究、开发、生产和使用,一致认为该水泥在早强、高强、负温施工、抢修、防渗、堵漏、锚固、喷射、耐化学腐蚀、低碱度、自应力和防裂补缩等方面的性能是优异的,能较好地应用于从寒带到热带地区,从海洋到陆地,从工民建筑到桥梁建设,从道路到园林建筑,从GRC制品到混凝土构件等方方面面,反映良好。 然而,该水泥的成本比起硅酸盐水泥高得多,严重影响该水泥的推广使用。如何降低该水泥的成本,将是一个十分重要和紧迫的课题。 中国建筑材料科学研究院水泥所的科技人员通过对硫铝酸盐水泥习性的思索,以其水化性质为依据,参考硅酸盐水泥混合材的激发机理,成功地研制出用于硫铝酸盐早强水泥的优质混合材,命名为AS、AP和AZ。研究表明,在硫     

21世纪的新型水泥——能抑制碱—集料反应的低碱度水泥

一、早强低碱度硫铝酸盐水泥早强低碱度硫铝酸盐水泥是２０世纪９０年代末研制成功的。它是集快硬早强硫铝酸盐水泥和低碱度硫铝酸盐水泥于一体的新品种水泥。笔者同厂家合作,于１９９７年用机立窑和１９９９年用回转窑烧制成功,并制定了企业标准。该水泥的物理力学性能,经质检部检测如表１、表２。从表１、表２得知,该水泥既有快硬硫铝酸盐水泥的优异性能,又有低碱度硫铝酸盐水泥的优异性能。主要性能如下：１早强性。该水泥１天强度可达５００号左右。用该水泥生产混凝土和ＧＲＣ制品,可早拆模,模具回转快,生产周期短,为生产厂家…     

硫铝酸盐水泥基混凝土早强特性及其应用

修补砂浆和混凝土是我国当前工程快速施工采用最多的材料,其早强快硬特性大大缩短了工程施工周期,具有重要的工程应用价值。基于国内外研究成果,我国早强型混凝土的制备方法基本采用掺早强剂、使用特种水泥和掺高分子聚合物三种方法。本文对使用硫铝酸盐水泥制备的早强型混凝土进行了评估分析,对使用硫铝酸盐水泥配置的早强快硬混凝土在工作性、力学性能及耐久性方面进行了研究,分析了其在路面抢修方面的应用前景。     

硫铝酸盐早强水泥

硫铝酸盐早强水泥是利用我国广泛分布的品位较低的矾土矿资源和一般烟煤,在普通回转窑生产线上生产的。具有烧成温度低、烧成范围宽,煅烧工艺容易控制和熟料易磨等优点。这种水泥的早强性能达到500号矾土水泥和300号特快硬水泥的标准,还有较高的抗拉强度,较好的抗冻融性和抗渗性,以及良好的蒸养与调凝等性能。它广泛地使用于水泥制品     

掺碳酸盐微集料的硫铝酸盐早强水泥的性能及推荐用于喷锚工程和防水工程

具有早期强度特别高和补偿收缩性能的硫铝酸盐水泥,虽然问世以来时间不长,但因用途广阔,愈来愈受到建筑工程界的重视,正在很多不同的工程上推广应用.水泥的制造原理、水化机理和水化性能,已有不少文献资料.但这种水泥的生产成本和销售价格,目前仍高于普通硅酸盐水泥很多,使许多建筑师只好望水泥兴叹.我们经过自己的试验和工程试点,向大家推荐一种掺碳酸盐微集料的硫铝酸盐早强水泥.这种水泥既保持了硫铝酸盐的早期强度特别高和补偿收缩性能,生产厂供应的出     

早强型支座砂浆的试验研究

以高铝水泥、硫铝酸盐水泥及普通硅酸盐水泥为主要胶凝体系,引入石膏及早强型聚羧酸减水剂,对胶凝体系中各组分及相关外加剂进行优化配比试验,配制出高性价比且力学性能稳定的早强支座砂浆。结果表明:在二元水泥体系中,掺入高铝水泥、硫铝酸盐水泥对支座砂浆流动性产生较大影响;通过调整高铝水泥与普通硅酸盐水泥二元水泥体系的比例可以有效地避免支座砂浆后期强度出先倒缩现象;掺加适量石膏能够大大提高超早强支座砂浆的早期强度;早强型PCD掺量为0.3%时,支座砂浆流动性及力学性能最佳。     

硫铝酸盐早强水泥中钢筋锈蚀的研究

一、前言硫铝酸盐早强水泥(以下简称早强水泥)以它突出的快硬早强特点已博得了建筑和施工单位的欢迎,然而,由于对它的性质和使用的研究还远没有达到象普通硅酸盐水泥那样深入,因此有些人担心这种水泥会锈蚀钢筋,对重要的钢筋混凝土结构能否使用这种水泥也产生了怀疑。有些单位曾进行过研究,认为早强水泥中钢筋之所以锈蚀是由于水泥水化液相中pH值偏低(约10.5),因而钢筋在这种介质中不能形成钝化膜所致。但是,对于早强     

击实对固化淤泥物理力学性质的影响

淤泥固化技术中国进行工程应用时经常遇到需要碾压施工的问题,碾压后固化淤泥的力学性质是亟需试验明确的问题。研究了击实对不同水泥添加量和不同养护龄期下固化淤泥的密度、干密度、CBR和无侧限抗压强度的影响规律。结果表明,击实过程中存在有效击实次数,超过此次数后不能使土体进一步密实,击实土能达到的密度、干密度基本与固化土的相等;击实土的CBR强度可以从固化土的CBR得到,且约为固化土的1/10,固化土的CBR性质能够满足作为路堤填土的要求,而击实土则不能;固化土的抗压强度越大,击实土的抗压强度也越高,但是击实土相对于固化土的强度损失也就越大,击实土的无侧限抗压强度为固化土的1/3～1/2。因此,应根据实际淤泥固化工程的特点,合理选择水泥、石灰或复合型固化材料,这方面研究还有待更深入地开展。     

新拌固化淤泥的流动性和黏滞性试验研究

固化方法是当前处理大规模疏浚淤泥的重要方法,固化淤泥的流动性直接关系到能否进行大规模流动化浇筑施工,分别采用截锥圆模和旋转黏度计研究了两种淤泥和新搅拌固化淤泥的流动性和黏滞性。初始含水率对淤泥的流动性影响显著,并存在临界含水率w’≈2.0w_L,高于此含水率时,流动性快速增大。淤泥固化后,流动性降低,水泥添加量越高,新拌固化淤泥流动性越小,且主要发生在水泥添加量ac≤50 kg/m~3。初始含水率对新拌固化淤泥流动性的影响也存在临界含水率w’_s,w’_s和水泥添加量有关,当a_c=50 kg/m~3,w’_s≈2.8w_L,此时新拌固化淤泥的流动性约为未固化淤泥的2/3。黏滞性试验表明:含水率w>12.0w_L,淤泥为牛顿流体;2.0w_L≤w≤12w_L,为宾汉姆流体;w<2.0w_L,为带屈服值的伪塑性流体。当淤泥的初始含水率w>2.8w_L时,...     

硫铝酸盐水泥早强微膨胀钢管混凝土的制备

通过正交实验设计,分析和研究了硫铝酸盐水泥混凝土的早强和微膨胀特性,进行了钢管混凝土短柱的承载力测试,并与C50,C60强度等级的普通钢管混凝土短柱试件进行了对比.结果表明:控制硫铝酸盐水泥中Al2O3与SO3质量比为1.2时,可制备出符合泵送施工工艺要求的早强、微膨胀钢管高强混凝土,用其制作的钢管混凝土短柱试件也比相同强度等级的普通钢管混凝土短柱的承载能力高.     

固废制备高贝利特硫铝酸盐水泥的研究进展

高贝利特硫铝酸盐水泥具有早期强度高、后期强度发展好的特点,生产能耗低且CO2排放量少。从固废原料的利用、水泥制备工艺与水泥性能3个层面,综述了固体废弃物制备高贝利特硫铝酸盐水泥的研究现状;并提出固废制备高贝利特硫铝酸盐水泥需进一步研究和解决的问题,如大宗固废原料的利用、全固废制备技术及固废重金属固化、溶出评价等,亦为今后理论研究与实践发展的新路径。     

水泥固化温州污染土的力学性质和微观结构特性

在不同水泥掺量和龄期条件下对NaCl、油脂、Pb(NO_3)_2污染的温州软土进行水泥固化处理后,土体的强度得到改善。为进一步得出水泥固化处理对于不同污染土的处理效果,对水泥固化稳定不同的污染土进行了无侧限抗压强度试验和微观结构研究。分析了不同污染物类型、污染物掺入量、水泥掺入量以及养护龄期对水泥固化污染土强度特性的影响以及不同污染物浓度下水泥固化土微观结构的差异。试验结果表明:NaCl在一定范围内促进了水泥固化土早期强度的提高;油脂使水泥固化土的强度明显降低,压缩性增大;Pb(NO_3)_2掺入到土体中后,水泥固化土的强度总体上略有降低,掺入量与强度之间大致呈线性关系。随着水泥掺入量及龄期的增加,水泥固化污染土的强度会有显著提高。扫描电镜(SEM)结果分析得出:由于污染物的作用,污染物浓度的增加使固化土中孔隙增多,结构变得疏松。     

干湿循环作用下固化淤泥的抗剪强度变化规律

河、湖等的疏浚淤泥多采用固化方式进行处理。针对固化淤泥材料的干湿稳定性问题,系统开展了干湿循环作用下水泥固化疏浚淤泥的抗剪强度特性试验研究,揭示了固化淤泥在干湿循环作用下抗剪强度的变化机理,并对各影响因素进行了定量分析。结果表明:随着干湿循环次数的增加,固化淤泥的抗剪强度逐渐变化,且先快后慢,最后趋于稳定;干湿循环后,水泥掺量100kg/m~3固化淤泥试样的抗剪强度降低,而水泥掺量150、200kg/m~3试样干湿循环后的抗剪强度不降反增,说明干湿循环对固化淤泥的影响与水泥的掺量有关。较高的干燥温度促进了水泥水化,从而导致水化产物增加,固化淤泥的抗剪强度增大;同时,干湿循环过程中,微裂缝的发育导致固化淤泥的抗剪强度降低,干湿循环对固化淤泥抗剪强度的影响取决于二者的综合作用。     

高流态半柔性路面灌浆料试验研究

以硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥作为主要胶凝材料,掺加适量的减水剂、缓凝剂、纤维素等制备高流态半柔性路面灌浆料,通过单因素试验及正交试验确定半柔性路面灌浆料的合适配合比。结果表明,半柔性路面灌浆料的最佳配比为:水胶比1∶2,胶砂比3∶2,硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥(二者质量比为5.7∶1)86%~88%、膨胀剂5%、微珠7%~9%,减水剂、早强剂、硼酸、硼砂、和易性调节剂掺量分别为胶凝材料的0.10%~0.13%、0.04%~0.06%、0.06%~0.07%、0.06%~0.07%、0.01%。制备的半柔性路面灌浆料具有更好的早强性能和工作性能。     

Engineering and microstructure properties of contaminated marine sediments solidified by high content of incinerated sewage sludge ash

Management of incinerated sewage sludge ash(ISSA) and dredged contaminated marine sediments(CMSs) is a great challenge for Hong Kong and other coastal cities due to limited landfilling capacity.The present study investigates the use of high content(20% of sediment by mass) of ISSA in combination with cement/lime for solidification/stabilization(S/S) treatment of CMSs to provide a way to reuse the wastes as construction materials.The results showed that ISSA being a porous material was able to absorb a large amount of water rendering a more efficient solidification process of the marine sediment which normally had a very high water content(～80%).The S/S treatment improved the engineering properties of the sediment,but reduced the workability,especially for the lime-treated samples.Lime can be used to replace ordinary Portland cement(OPC) for better heavy metal immobilization and carbon emission reduction.The hardened sediment samples prepared with 10% of lime and 20% of ISSA could attain a strength of 1.6 MPa after 28 d of curing.In addition,leaching tests confirmed that there was no environmental risk induced by these stabilized materials.The formation of hydrated cementitious compounds including calcium silicate hydrate(C-S-H)/calcium aluminate silicate hydrate(C-A-S-H)/hydrocalumite/calcite was mainly responsible for the strength development in the ISSA/lime-treated sediments.     

含盐量与固化材料掺量对固化盐渍土抗压强度的影响

为解决滨海盐渍土的低强度和大变形问题,采用水泥、石灰、SH固土剂固化盐渍土,研究含盐量、固化材料掺量、养护龄期和浸泡用水对固化土抗压强度的影响.结果证实:含盐量大于1%,固化土抗压强度随含盐量的增加而减小;掺加水泥、石灰、SH固土剂均可提高土的强度和水稳性;随养护龄期的增加,固化土的抗压强度增加;石灰固化土和SH固土剂...     

水泥固化重金属铅污染土的强度特性研究

污染场地中开挖出来的污染土利用水泥固化处理（S/S法）后,其污染物质的淋滤特性和土体的强度得到改善,可用于场地的回填和堤坝的填筑等。针对该项技术,对水泥固化稳定后的重金属铅污染土的强度特性进行了研究。试验所用的铅污染土通过将硝酸铅溶液加入干土中人工制备而成,并考虑了不同铅离子含量和水泥掺量对水泥固化污染土强度特性的影响。试验结果表明：水泥固化污染土的无侧限抗压强度随着水泥掺量以及龄期的增长而提高;与常规水泥土（不含重金属污染物）强度相比,污染土中铅离子含量较低时,强度略有提高,铅离子含量较高时,强度显著降低;不同铅含量水泥土试样的应力应变关系均表现为强度越高,破坏应变越小;试样28 d龄期的变形模量与强度呈较好的线性对应关系。