不同纤维增强碱矿渣胶凝材料高温后力学性能试验研究

从宏观力学性能和微观结构两个方面,系统研究了不同纤维(植物纤维、聚丙烯纤维、微细钢纤维、较粗钢纤维)增强碱矿渣胶凝材料常温和200,400,600,800℃高温后的力学性能;揭示了新型材料高温劣化规律和失效机理。试验结果表明:植物纤维、聚丙烯纤维和微细钢纤维均能起到改善碱矿渣胶凝材料脆性的目的,可抑制材料收缩,延缓裂缝扩展,达到了一定的增强效果。随着温度的升高,植物纤维和微细钢纤维增强碱矿渣胶凝材料的抗压强度和抗折强度均经历了降低、回升再下降的过程,但聚丙烯纤维增强碱矿渣胶凝材料随温度升高强度下降显著,说明植物纤维和微细钢纤维的耐高温性能明显优于聚丙烯纤维。通过SEM分析发现,200℃高温后,聚丙烯纤维开始熔化,丧失増韧作用; 400℃高温后,微细钢纤维出现一定的氧化脱碳现象,对基体增强作用迅速减弱;而600℃高温后,麦秆仍能起到增强效果。     

高流动性3D打印水泥基材料制备及性能研究

为了制备性能良好的3D打印胶凝材料,用碱激发剂对粉煤灰/矿渣胶凝材料进行激发得到了满足可打印性和力学性能的基础材料,并分析了影响胶凝材料性能的最主要因素,基于微观试验结果分析了粉煤灰和碱激发剂对胶凝材料性能的影响机理。结果表明:基础材料的合适掺量和组成为:粉煤灰30%、碱胶比0.56%、碱含量5%、激发剂模数1.0;宜选用CaO含量适中的矿渣,激发剂静置时间应为48 h;影响胶凝材料流动性和力学性能的最主要因素为碱含量;相比于纯矿渣胶凝材料,粉煤灰的掺入使材料表面出现微裂缝,使其强度降低,而碱激发剂的掺入,增强了胶凝材料的密实性,提高了强度。     

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。     

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。     

碱矿渣胶凝材料复合激发剂的研究

通过单用水玻璃作为碱矿渣胶凝材料激发剂和采用“水玻璃—碳酸钾—氢氧化钠”复合激发剂对碱矿渣胶凝材料激发的一系列对比试验研究可知,复合激发剂具有良好激发效果。介绍以磨细水淬高炉矿渣配合该复合激发剂的试验应用后,能使碱矿渣胶凝材料激发时限良好,凝结时间灵活可调,力学性能相应得到提高等。     

双电层对碱矿渣胶凝材料氯离子传输的影响

描述了碱矿渣胶凝材料固液界面的双电层特性，测试分析了不同氯离子浓度及表面活性剂掺量下的Zeta电位，阐明了双电层效应对氯离子扩散和吸附的影响机理.结果表明：碱矿渣胶凝材料的Zeta电位为负值，随着氯离子浓度的增大Zeta电位绝对值减小；阳离子表面活性剂可使碱矿渣胶凝材料的Zeta电位转为正值，并提高氯离子吸附能力，减小有效氯离子扩散系数，而阴离子表面活性剂效果相反；碱矿渣胶凝材料孔隙表面双电层效应的改变可使氯离子吸附能力改变50%以上.     

碱激发矿渣水泥混凝土的试验研究

碱激发矿渣水泥混凝土的试验研究陈慧娟（北京市建筑工程研究院）碱激发矿渣水泥是以干燥的粒化高炉矿渣为主要原料加入适量的硅酸盐水泥熟料和少量的二水石膏以及适量的碱激发剂混合磨细制成的水硬性胶凝材料。这是一种新型水硬性胶凝材料，它具有较好的力学性能。其中矿...     

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.     

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.     

碱赤泥矿渣胶凝材料性能的研究

本文用水玻璃激发赤泥和矿渣而得到了高强的无机胶凝材料———碱赤泥矿渣胶凝材料。研究了赤泥掺量、水玻璃品种和掺量以及磷酸钠的掺量对这种胶凝材料强度的影响。通过正交试验确定了其最佳的质量配比。使用XRD分析了碱赤泥矿渣胶凝材料水化过程中的水化产物     

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。     

无机胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土结构研究进展

总结了近年来用无机胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土结构的研究进展，包括各种无机胶凝材料（碱激发胶凝材料、氯氧镁水泥和水泥基复合材料）的分类与起源，碳纤维布常温与高温力学性能，以及无机胶凝材料加固混凝土结构常温与抗火性能等，指出了无机胶凝材料在加固技术中尚存在的一些问题，如各种无机胶凝材料的极限变形能力尚显不足等。分析结果表明：碱激发胶凝材料可耐600℃高温，氯氧镁水泥可耐300℃高温，且二者黏结加固效果均优于水泥基复合材料；常温下无机胶凝材料的粘贴加固效果与环氧类有机胶大体相当，高温下其加固效果明显优于环氧类有机胶，因此，用无机胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土结构并以此提高结构的承载力是可行的；用无机胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土结构的耐久性及其抗火设计方法等，应是今后一段时间建筑结构加固领域值得关注的课题。     

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.     

玄武岩石粉-矿渣碱激发胶凝材料的制备研究

制备了掺玄武岩石粉的碱激发矿渣胶凝材料,研究了玄武岩石粉掺量、液固比、碱激发剂的固含量和模数对碱激发矿渣胶凝材料抗压强度的影响。结果表明:随着玄武岩石粉掺量的增加,碱激发矿渣胶凝材料的抗压强度呈下降趋势;碱激发剂的固含量由18.00%增大至35.58%时,所制材料的抗压强度呈提高趋势,但碱激发剂的固含量进一步提高至41.35%时,碱激发矿渣胶凝材料的抗压强度反而较低;碱激发剂的固含量为25.08%～35.58%、模数为1.50～1.00时,可制得强度较理想的玄武岩石粉-矿渣碱激发胶凝材料。     

碱激发胶凝材料研究进展

介绍了碱激发胶凝材料的制备技术和碱激发反应机理，总结了碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能、耐久和耐高温特性。分析表明：激发剂的掺量和水玻璃模数是影响碱激发胶凝材料凝结时间和流动度的关键参数，凝结时间介于13~183min之间，终凝时间介于15~215min之间，流动度介于133~230mm之间，可通过改变激发剂的掺量和水玻璃模数使凝结时间和流动性满足不同要求；碱激发胶凝材料具有早强、高强的特点，28d抗压强度可达到60MPa以上，3d抗压强度可达到稳定强度的70%以上；碱激发胶凝材料高温下性能较稳定，在600~800℃的高温下抗压强度可达到常温状态下的60%以上；碱激发胶凝材料具有优异的抗冻融性能，其抗冻等级可达到F300以上；碱激发胶凝材料中由于没有极易遭受侵蚀的水化产物存在，故抗酸腐蚀能力强；碱激发胶凝材料由于孔结构致密，具有良好的抗渗性能。并针对碱激发胶凝材料优选配比和应用所需要解决的收缩、泛霜等问题，对未来研究的方向进行了展望。     

赤泥作为胶凝材料的可行性研究

本文以拜耳法赤泥、矿渣、粉煤灰等工业废渣为主要原料研究并制备碱激发胶凝材料,并通过正交试验找出赤泥、矿渣和粉煤友的最佳配比。制备性能较好的碱激发胶凝材料。     

大掺量矿渣-水泥复合胶凝材料体系的性能研究

研究了不同细度矿渣对水泥基复合胶凝材料性能的影响,分析了复合胶凝材料体系的力学性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)、压汞法(MIP)、热分析(TG-DTG)测试了矿渣-水泥复合胶凝材料体系的微观结构及水化产物,结果显示:矿渣的掺量对复合胶凝材料体系性能具有较大影响,具体表现为50%～70%矿渣掺量范围内,随掺量的增大,硬化浆体孔渗流程度增大,力学性能降低,且该趋势与细度无关;矿渣细度降低,可细化硬化浆体孔结构,降低孔的渗流程度,水化产物显著增多,微观结构更加密实,从而对力学性能起到正效应。     

胶凝材料弹性模量对水泥基材料徐变性能的影响

采用纳米压痕技术测试了两个品种的粉煤灰、水泥及磨细矿渣的弹性模量,以砂浆徐变度为目标,针对胶凝材料弹性模量变化进行实验设计,分析了胶凝材料弹性模量对水泥基材料徐变性能的影响。结果表明:胶凝材料的弹性模量对砂浆徐变度有较大影响,改变磨细矿渣弹性模量可使试件360 d徐变度变化幅度达34.4%;高弹模胶凝材料的砂浆试件力学性能稳定性更好,实际应用中除了考虑徐变性能变化,也要综合考虑强度等因素的影响。     

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。